JP5092941B2 - 電子機器、電源制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数のバッテリを使用する電子機器、電源制御方法及びプログラムに関する。

従来、複数のバッテリパックのそれぞれが本来持つ容量のすべてを効率的に放電させるように制御して、放電時間が不本意に短縮される不経済性と非効率を解消することを目的とし、２つのバッテリパックを交互に放電と停止を一定時間毎に時分割して数回ずつ、少なくとも２回以上繰り返すように制御する技術が考えられていた。（例えば、特許文献１）
特開平１１−２５２８１２号公報

上記特許文献１に記載された技術では、複数のバッテリが本来持つ容量が等しく、且つ残量も等しい場合には有効であると考えられる。その反面、元の容量が大幅に異なる複数のバッテリを用いる場合、あるいは残量が異なる複数のバッテリを用いる場合には対処することができず、上述したような制御を行なうことで、その一方のバッテリの残量がまだ充分にある状態にも拘わらず、他方のバッテリが完全放電し、結果として複数のバッテリを有効に活用できない事態に至る可能性も考えられる。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、複数のバッテリ個々の残量を考慮して電力をより有効に活用することが可能な電子機器、電源制御方法及びプログラムを提供することにある。

請求項１記載の発明は、電源となる複数の電池と、上記複数の電池のうちの１つが供給する電力により動作する負荷と、上記複数の電池から上記負荷への電力の供給経路を切換えるスイッチング手段と、上記複数の電池それぞれの残量を検出する検出手段と、上記検出手段で検出した上記複数の電池の各残量に応じて上記負荷に電力を供給する各電池毎の単位供給時間を算出し、その算出結果に従って上記スイッチング手段を循環的に切換え、上記複数の電池のうちの１つから上記負荷に電力を供給させる制御手段とを具備したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明は、上記スイッチング手段と上記負荷との間に、スイッチング手段を経て供給されてくる電力を一時的に蓄える蓄電手段をさらに具備し、上記制御手段は、上記蓄電手段の時間特性に応じて、上記負荷に電力を供給する各電池毎の単位供給時間中の上記スイッチング手段による導通時間を算出することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記検出手段は、上記複数の電池それぞれの端子電圧を検出する電圧検出手段と、上記複数の電池それぞれの温度を検出する温度検出手段と、上記複数の電池それぞれに対応した、温度及び端子電圧値と残量とを関連付けたテーブルを記憶したテーブル記憶手段とをさらに具備し、上記電圧検出手段で検出した端子電圧、及び上記温度検出手段で検出した温度により上記テーブル記憶手段のテーブルを参照して上記複数の電池それぞれの残量を取得することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記検出手段による複数の電池それぞれの残量の検出と、上記制御手段による上記複数の電池の各残量に応じた上記各電池毎の単位供給時間の算出とを定期的に実行することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記検出手段は、上記放電能力記憶手段が記憶する上記複数の電池それぞれの放電能力を、上記複数の電池それぞれの残量に代えて検出し、検出した上記複数の電池それぞれの放電能力を随時更新記憶し、上記制御手段は、上記検出手段が記憶した上記複数の電池の各放電能力に応じて上記負荷に電力を供給する各電池毎の単位供給時間を算出し、その算出結果に従って上記スイッチング手段を循環的に切換え、上記複数の電池のうちの１つから上記負荷に電力を供給させることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記検出手段は、上記複数の電池それぞれの端子電圧を検出する電圧検出手段と、上記複数の電池それぞれの温度を検出する温度検出手段と、上記複数の電池それぞれに対応した、温度及び端子電圧値と放電能力とを関連付けたテーブルを記憶したテーブル記憶手段とをさらに具備し、上記複数の電池それぞれの残量に代えて、上記電圧検出手段で検出した端子電圧、及び上記温度検出手段で検出した温度により上記テーブル記憶手段のテーブルを参照して上記複数の電池それぞれの放電能力を取得し、上記制御手段は、上記検出手段で検出した上記複数の電池の各放電能力に応じて上記負荷に電力を供給する各電池毎の単位供給時間を算出し、その算出結果に従って上記スイッチング手段を循環的に切換え、上記複数の電池のうちの１つから上記負荷に電力を供給させることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、電源となる複数の電池、上記複数の電池のうちの少なくとも１つが供給する電力により動作する負荷、及び上記複数の電池から上記負荷への電力の供給経路を切換えるスイッチ回路を備えた電子機器での電源制御方法であって、上記複数の電池それぞれの残量を検出する検出工程と、上記検出工程で検出した上記複数の電池の各残量に応じて上記負荷に電力を供給する各電池毎の単位供給時間を算出し、その算出結果に従って上記スイッチ回路を循環的に切換え、上記複数の電池のうちの１つから上記負荷に電力を供給させる制御工程とを有したことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、電源となる複数の電池、上記複数の電池のうちの少なくとも１つが供給する電力により動作する負荷、及び上記複数の電池から上記負荷への電力の供給経路を切換えるスイッチ回路を備えた電子機器が内蔵するコンピュータが実行するプログラムであって、上記複数の電池それぞれの残量を検出する検出ステップと、
上記検出ステップで検出した上記複数の電池の各残量に応じて上記負荷に電力を供給する各電池毎の単位供給時間を算出し、その算出結果に従って上記スイッチ回路を循環的に切換え、上記複数の電池のうちの１つから上記負荷に電力を供給させる制御ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、複数のバッテリ個々の残量を考慮して電力をより有効に活用することが可能となる。

（第１の実施形態）
以下図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。
本実施形態では、バッテリの数が２である電子機器１を例にとってその構成と動作を説明する。

図１は、同実施形態に係る電子機器１の制御系と電源系を抽出して概略構成を示すブロック図である。同図で、バッテリ選択切換回路１０内に２つのバッテリ１０Ａ，１０ＢとスイッチＳＷ１，ＳＷ２、及びコンデンサＣ１，Ｃ２を備える。

バッテリ１０Ａの供給する電力はスイッチＳＷ１を介して、バッテリ１０Ｂの供給する電力はスイッチＳＷ２を介して、共に電圧整合回路２０に与えられる。電圧整合回路２０は、例えば降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータで構成され、与えられた電力を安定化、定電圧化してから負荷回路３０に供給する。

上記バッテリ選択切換回路１０のスイッチＳＷ１，ＳＷ２は、いずれも制御回路４０からのオン／オフ制御信号によって開閉制御され、そのいずれか一方の電力が上記電圧整合回路２０を介して負荷回路３０へ供給される。

また制御回路４０は、バッテリ１０Ａ，１０Ｂからの電圧情報及び残量情報を入力する。

上記バッテリ選択切換回路１０内のコンデンサＣ１，Ｃ２は、バッテリ１０Ａ，１０ＢからスイッチＳＷ１，ＳＷ２を介して間欠的に消費される電流に対し、各バッテリ１０Ａ，１０Ｂの出力電流を平均化する目的で挿入される。

次に図２により上記電子機器１の主としてバッテリ選択切換回路１０及び電圧整合回路２０の具体的な構成について説明する。
スイッチＳＷ１，ＳＷ２Ａはいずれも、２つのｐチャネルＦＥＴと２つの保護ダイオードをシリーズ接続して構成される。
スイッチＳＷ１を例にとって説明すると、バッテリ１０Ａからの電圧Ｖ１がｐチャネルの第１のＦＥＴ１のドレインに印加される。同ＦＥＴ１のドレインに保護ダイオードＤ１のアノードが接続され、同ＦＥＴ１のソースに同保護ダイオードＤ１のカソードが接続される。ＦＥＴ１のゲートには制御回路４０からのオン／オフ信号Ｏ／Ｏ１が与えられる。

また、ｐチャネルの第２のＦＥＴ２のソースが上記ＦＥＴ１のソースと接続されると共に、保護ダイオードＤ２のカソードと接続される。同ＦＥＴ２のドレインが同保護ダイオードＤ２のアノード及び上記電圧整合回路２０のダイオードＤ３のカソード及びインダクタＬの一端と接続される。ＦＥＴ２のゲートには制御回路４０からのオン／オフ信号Ｏ／Ｏ２が与えられる。

さらに、バッテリ１０Ａ，１０Ｂにはそれぞれ電圧残量検出回路１１Ａ，１１Ｂが接続される。これら電圧残量検出回路１１Ａ，１１Ｂは、バッテリの電圧と残量とを検出する機能を備えた汎用ＩＣとして一般的に普及しており、きわめて周知の技術であるので、本実施形態では詳細な構成と動作については省略するが、上述した如く検出した電圧情報及び残量情報はいずれも上記制御回路４０に送出される。

電圧整合回路２０は、上述した如く降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータであり、ダイオードＤ３とインダクタＬ、及びコンデンサＣ３で構成される。スイッチＳＷ１，ＳＷ２を介して送られてくるバッテリ１０Ａ，１０Ｂのいずれか一方の電圧が、アノードを接地したダイオードＤ３のカソードとインダクタＬの一端とに印加される。インダクタＬの他端は、一端を接地したコンデンサＣ３の田谷接続されると共に負荷回路３０と接続される。同負荷回路３０との接続点位置での電圧Ｖ０が制御回路４０により検出される。

制御回路４０は、ＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）を内蔵したＣＰＵと、ＤＲＡＭで構成されたメインメモリ、及び不揮発性メモリで構成され、動作プログラムや固定データ等を記憶したプログラムメモリで構成され、ＣＰＵがプログラムメモリから読出した動作プログラム及び固定データをメインメモリ上に展開して処理を実行することで、この電子機器１内の制御動作を司る。

次に上記実施形態の動作について説明する。
ここでは、負荷回路３０の消費電力が事前の評価により把握できており、固定データとして制御回路３０内のプログラムメモリに記憶しているものとする。

また、以下の動作例にあっては、説明を簡易にするために、ダイオードＤ１，Ｄ２の順方向バイアス電圧ＶＦやスイッチＳＷ１，ＳＷ２のオン電圧は理想的な状態、すなわち０［Ｖ］であるものとする。

まず本実施形態での基本的な動作について述べておく。
電源オン時に、まずスイッチＳＷ１をオンにすると、バッテリ１０ＡからスイッチＳＷ１、電圧整合回路２０のインダクタＬを介して負荷回路３０に電流が流れる。このときインダクタＬには、電流値に応じたエネルギーが蓄えられる。次にスイッチＳＷ１をオフにすると、バッテリ１０Ａからの電流が流れなくなるが、代わってインダクタＬに蓄えられていたエネルギーがダイオードＤ３を介して放出され、負荷回路３０に電流が流れ、蓄えられていたエネルギー分すべてが流れ終えた時点で、インダクタＬでの電流値は初期値である「０(ゼロ)」に戻る。

次にスイッチＳＷ２をオンにすると、バッテリ１０ＢからスイッチＳＷ２、電圧整合回路２０のインダクタＬを介して負荷回路３０に電流が流れる。このときインダクタＬには、電流値に応じたエネルギーが蓄えられる。次にスイッチＳＷ２をオフにすると、バッテリ１０Ｂからの電流が流れなくなるが、代わってインダクタＬに蓄えられていたエネルギーがダイオードＤ３を介して放出され、負荷回路３０に電流が流れ、蓄えられていたエネルギー分すべてが流れ終えた時点で、インダクタＬでの電流値は初期値である「０(ゼロ)」に戻る。

このサイクルを１周期として、スイッチＳＷ１のオン／オフとスイッチＳＷ２のオン／オフとを順次繰返す。

上記１周期をＴ、スイッチＳＷ１をオンしている期間をｔ１、スイッチＳＷ２をオンしている期間をｔ２、スイッチＳＷ１をオンしてから次にスイッチＳＷ２をオンするまでの期間をＴ１、スイッチＳＷ２をオンしてから次の周期でスイッチＳＷ１をオンするまでの期間をＴ２とした時の、インダクタＬに流れる電流とスイッチＳＷ１，ＳＷ２に流れる電流の波形を図３及び図４に示す。

図３は負荷回路３０に流れる電流が一時的に途絶える不連続モード、図４は負荷回路３０に連続して電流が流れる連続モードを示し、両図とも、（Ａ）がインダクタＬに流れる電流、（Ｂ）がスイッチＳＷ１，ＳＷ２に流れる電流の各波形を示す。

各バッテリ１０Ａ，１０Ｂから放出されるエネルギー量は、対応するスイッチがオンしている間に流れる電流値に、バッテリの電圧を乗じたものであり、平均電力は、各オンしている期間ｔｎ（この場合、ｎ：１，２）の期間Ｔｎに対する割合を乗じたものであるから、周期Ｔに占める上記オンしている期間ｔ１，ｔ２の割合を制御することにより、各バッテリ１０Ａ，１０Ｂの消費電力の割合を任意に設定して制御する。

図５は、電子機器１の電源がオンされている間、制御回路４０がバッテリ１０Ａ，１０Ｂの電力を電圧整合回路２０を介して負荷回路３０に供給する際に実行する処理内容を示すものである。

制御回路４０は、電源オン時にまずバッテリ選択切換回路１０のバッテリ１０Ａ，１０Ｂの残量情報を電圧残量検出回路１１Ａ，１１Ｂにより取得する動作を開始させ、以後その取得動作を継続する（ステップＳ１０１）。

次に、各バッテリ１０Ａ，１０Ｂの残量と電圧整合回路２０のインダクタＬの特性から、バッテリ１０Ａの電力を連続して供給する時間ｔ１とサイクル周期Ｔ１、及びバッテリ１０Ｂの電力を連続して供給する時間ｔ２とサイクル周期Ｔ２を算出する（ステップＳ１０２）。

ここで、
バッテリ１０Ａの残量／バッテリ１０Ｂの残量
＝バッテリ１０Ａの放電能力／バッテリ１０Ｂの放電能力
＝Ｂ
として、各バッテリ１０Ａ，１０Ｂの電圧をＶ１，Ｖ２、負荷への出力電圧をＶ０、インダクタ値＝Ｌとすると、期間ｔ１，ｔ２の関係は、不連続モードでは

上述した如くスイッチＳＷ１，ＳＷ２の各サイクル周期をＴ１，Ｔ２、総合周期をＴとすると、負荷回路３０に連続して一定の電力を供給し続ける条件から、
Ｔ１＝（Ｖ１／Ｖ０）＊ｔ１，
Ｔ２＝（Ｖ２／Ｖ０）＊ｔ２，
Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２
として制御目標値を計算できる。

具体的に、例えばバッテリ１０Ａ，１０Ｂの電力供給能力が共に５０［Ｗ／ｈ］、負荷回路３０に対する供給必要電力がＶ０＝５［Ｖ］で連続１０［Ｗ］、使い始めのバッテリ１０Ａの残量が８０％、同バッテリ１０Ａの電圧が１５［Ｖ］、使い始めのバッテリ１０Ｂの残量が１００％、同バッテリ１０Ｂの電圧が１６［Ｖ］である場合について説明する。

残量比率＝８０／１００＝０．８
となり、この値０．８を放電電力比率Ｂとする。
インダクタＬの値が１０［μＨ］の場合、ｔ２＝２．０［μＳ］とすると、
ｔ１≒１．８５９［μＳ］となり、インダクタＬの電流が連続モード動作となって、
ベース電流Ｉａ≒０．９８［Ａ］、
Ｔ１≒５．５７７［μＳ］、
Ｔ２≒６．４［μＳ］、
Ｔ≒１１．９７４［μＳ］
となる。

このとき、
バッテリ１０Ａからの平均放電能力Ｗ１≒４．４５［Ｗ］
バッテリ１０Ｂからの平均放電能力Ｗ２≒５．５５［Ｗ］
放電能力の比率Ｗ１／Ｗ２＝０．８である。
各バッテリ１０Ａ，１０Ｂの残量が
バッテリ１０Ａ：５０［Ｗ／ｈ］＊０．８＝４０［Ｗ／ｈ］
バッテリ１０Ｂ：５０［Ｗ／ｈ］＊１．０＝５０［Ｗ／ｈ］
であるから、各放電時間は
バッテリ１０Ａ：４０［Ｗ／ｈ］／４．４５［Ｗ］＝約９［ｈ］
バッテリ１０Ｂ：５０［Ｗ／ｈ］／５．５５［Ｗ］＝約９［ｈ］
となり、バッテリ１０Ａ，１０Ｂ共に約９時間と等しい時間で放電終了まで両バッテリ１０Ａ，１０Ｂを放電させ、蓄えている電力をすべて使い切ることが可能となる。

制御回路４０は、上記ステップＳ１０２でバッテリ１０Ａ，１０Ｂの各電力を連続して供給する時間ｔ１，ｔ２を算出した後、バッテリを指定する変数ｎに初期値「１」を設定した上で（ステップＳ１０３）、その変数「１」にしたがってスイッチＳＷ１のみをオン、他のスイッチＳＷ２をオフさせて、バッテリ１０Ａからの電力を電圧整合回路２０を介して負荷回路３０に供給させる（ステップＳ１０４）。

同時に、制御回路４０のＣＰＵが内蔵したＲＴＣによる時間ｔ１，Ｔ１のカウントを開始する（ステップＳ１０５）。

その後、バッテリ１０Ａの残量がなくなったか否か（ステップＳ１０６）、時間ｔ１が経過したか否か（ステップＳ１０７）を続けて判断し、そうでなければ再びステップＳ１０６の処理に戻ることで、これらの状態となるのを待機する。

時間ｔ１が経過すると、上記ステップＳ１０７でそれを判断し、その時点でスイッチＳＷ１をオフしてバッテリ１０Ａによる給電を停止させる（ステップＳ１０８）。

この場合、連続モードと不連続モードのいずれであっても、バッテリ１０Ａによる給電停止後も上述した如くインダクタＬにより所定時間は負荷回路３０への給電が継続される。

その後、今度はバッテリ１０Ａの残量がなくなったか否か（ステップＳ１０９）、時間Ｔ１が経過したか否か（ステップＳ１１０）を続けて判断し、そうでなければ再びステップＳ１０９の処理に戻ることで、これらの状態となるのを待機する。

そして、時間Ｔ１が経過すると、上記ステップＳ１１０でそれを判断し、変数ｎの値を「＋１」更新設定して「２」とする（ステップＳ１１１）。そして、更新設定した新たな変数ｎの値「２」がバッテリの総数Ｎ（ここでは「２」）を超えたか否かを判断し（ステップＳ１１２）、超えていないことを確認した上で、再び上記ステップＳ１０４からの処理に戻る。

そして、今度はスイッチＳＷ２のスイッチのみオンとし、他のスイッチＳＷ１をオフさせて、バッテリ１０Ｂからの電力を電圧整合回路２０を介して負荷回路３０に供給させる（ステップＳ１０４）。

同時に、制御回路４０のＣＰＵが内蔵したＲＴＣによる時間ｔ２，Ｔ２のカウントを開始する（ステップＳ１０５）。

その後、バッテリ１０Ｂの残量がなくなったか否か（ステップＳ１０６）、時間ｔ２が経過したか否か（ステップＳ１０７）を続けて判断し、そうでなければ再びステップＳ１０６の処理に戻ることで、これらの状態となるのを待機する。

時間ｔ２が経過すると、上記ステップＳ１０７でそれを判断し、その時点でスイッチＳＷ２をオフしてバッテリ１０Ｂによる給電を停止させる（ステップＳ１０８）。

この場合、連続モードと不連続モードのいずれであっても、バッテリ１０Ｂによる給電停止後も上述した如くインダクタＬにより所定時間は負荷回路３０への給電が継続される。

その後、今度はバッテリ１０Ｂの残量がなくなったか否か（ステップＳ１０９）、時間Ｔ２が経過したか否か（ステップＳ１１０）を続けて判断し、そうでなければ再びステップＳ１０９の処理に戻ることで、これらの状態となるのを待機する。

そして、時間Ｔ２が経過すると、上記ステップＳ１１０でそれを判断し、変数ｎの値を「＋１」更新設定して「３」とする（ステップＳ１１１）。そして、更新設定した新たな変数ｎの値「３」がバッテリの総数Ｎ（ここでは「２」）を超えていると判断すると（ステップＳ１１２）、以上で時間Ｔが経過し、バッテリ１０Ａとバッテリ１０Ｂによる一周期分の給電を終えたものとして、再び上記ステップＳ１０２からの処理に戻る。

こうして周期Ｔ毎にステップＳ１０２以下の処理を繰返し実行することにより、バッテリ１０Ａ，１０Ｂの残量及び電圧に応じた時間比ｔ１：ｔ２で電圧整合回路２０を介して負荷回路３０に給電することとなり、バッテリ１０Ａ，１０Ｂの双方を共にほぼ完全に放電させ、負荷回路３０を動作させるために電力を使い切ることができる。

しかして、上記ステップＳ１０６またはステップＳ１０９で給電中のバッテリ１０Ａまたはバッテリ１０Ｂの残量がなくなったと判断すると、その時点でこの図５による処理内容を終了すると共に、バッテリ１０Ａ，１０Ｂによる負荷回路３０への給電による動作を停止する。

以上に述べた如く本実施形態によれば、複数のバッテリ１０Ａ，１０Ｂ個々の残量を考慮して、限られた電力をより有効に活用することが可能となる。

なお上記実施形態では、負荷回路３０に印加する電圧を安定化する電圧整合回路２０内に蓄電手段として、例えばインダクタＬを設けることにより、上記サイクル周期Ｔ１，Ｔ２中で実際にスイッチＳＷ１，ＳＷ２をオンさせている時間ｔ１，ｔ２を連続モード、不連続モード共に当該サイクル周期Ｔ１，Ｔ２に比して充分に短いものとしたので、一度に各バッテリ１０Ａ，１０Ｂを連続して放電させる時間を大幅に短縮することで、さらにバッテリ１０Ａ，１０Ｂの利用率を高めて電力を有効に活用できる。

また上記実施形態では、１周期Ｔが終了する毎にステップＳ１０２に戻ってバッテリ１０Ａ，１０Ｂの残量と電圧とをその都度検出し、検出した結果に応じて次の周期Ｔにおける時間ｔ１，ｔ２、サイクル周期Ｔ１，Ｔ２を算出するものとしている。

このように、バッテリ１０Ａ，１０Ｂの状態の検出とその検出結果に伴う制御内容の変更を定期的に実行することにより、動作状態の変動や、理論値と実動作値のずれ、等を生じた場合でも実際のバッテリ１０Ａ，１０Ｂの状態に則して逐次フィードバック制御を行ない、バッテリ１０Ａ，１０Ｂの有する電力を確実に使用することが可能となる。

なお、上記実施形態では１周期Ｔ毎にステップＳ１０２に戻るものとして説明したが、本発明はこれに限らず、複数周期毎、あるいは所定の時間毎にバッテリ１０Ａ，１０Ｂの状態を再度検出するものとすればよい。

（第１の実施形態の変形例）
以下、本実施形態の変形例についても図面を参照して説明する。
図６は、上記図２に代わる上記電子機器１の主としてバッテリ選択切換回路１０の具体的な構成について説明する図である。

なお、基本的な回路構成自体は上記図２に示した内容と基本的に同様であるため、同一部分には同一符号を負荷してその説明は省略する。

さらに、上記図２の電圧残量検出回路１１Ａ，１１Ｂに代えて、バッテリ１０Ａ，１０Ｂの端子電圧情報と温度情報とを検出して制御回路４０へ送出する電圧温度検出回路１２Ａ，１２Ｂを配設する。

一方で、これら電圧温度検出回路１２Ａ，１２Ｂからの情報を受信する制御回路４０側では、予め実験等で測定して求めておいた、バッテリ１０Ａ，１０Ｂの端子電圧と温度とから残容量情報を出力するルックアップテーブルである残量予測テーブル４１をプログラムメモリに予め記憶しているものとする。

なお、本実施形態の変形例動作について、上記図５のステップＳ１０２でバッテリから直接得た残量とインダクタＬの値により時間ｔ１〜ｔｎ，Ｔ１〜Ｔｎを算出するのに代えて、電圧温度検出回路１２Ａ，１２Ｂから読出した電圧情報及び温度情報から残量予測テーブル４２を参照して残量を読出し、読出した結果とインダクタＬの値により時間ｔ１〜ｔｎ，Ｔ１〜Ｔｎを算出する点以外では図５の処理と同様であるため、動作についての詳細な説明は省略するものとする。

以上本実施形態の変形例によれば、バッテリ１０Ａ，１０Ｂから直接残量を検出するのではなく、それらの端子電圧と温度の各情報を検出した上で、制御回路４０側に予め記憶していたバッテリ用の残量予測テーブル４２を参照してバッテリ１０Ａまたは１０Ｂの残量を取得するものとした。

これにより、同一の端子電圧であっても温度によって変化するバッテリの残量をより正確に把握することができ、バッテリの残量を最大限に引き出してより有効に活用することが可能となる。

（第２の実施形態）
以下図面を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。
本実施形態では、バッテリの数が２である電子機器１を例にとってその構成と動作を説明する。

なお、本実施形態に係る電子機器の制御系と電源系の概略構成については上記図１に示した通りであり、同一部分には同一符号を用いるものとしてその図示と説明とを省略する。

図７は、同電子機器１の主としてバッテリ選択切換回路１０と電圧整合回路２０の具体的な構成について説明するブロック図である。この図７も、上記図２に示した内容と基本的な構成は同様であるため、同一部分には同一符号を用いてその説明を省略する。

さらに、上記図２の電圧残量検出回路１１Ａ，１１Ｂに代えて、バッテリ１０Ａ，１０Ｂに対する放電能力記憶回路１３Ａ，１３Ｂを配設する。これら放電能力記憶回路１３Ａ，１３Ｂは、例えばバッテリ１０Ａ，１０Ｂに内蔵されるものとしてもよく、バッテリ１０Ａ，１０Ｂの放電能力を随時更新記憶する。

制御回路４０は、上記放電能力記憶回路１３Ａ，１３Ｂの記憶内容を必要に応じて読出すことにより各バッテリ１０Ａ，１０Ｂの放電可能な能力を把握して、その情報を基に時間ｔ１〜ｔｎ，Ｔ１〜Ｔｎを算出する。

なお、本実施形態の動作について、上記図５のステップＳ１０２でバッテリから直接得た残量とインダクタＬの値により時間ｔ１〜ｔｎ，Ｔ１〜Ｔｎを算出するのに代えて、放電能力記憶回路１３Ａ，１３Ｂから読出した放電電力の情報から各バッテリ１０Ａ，１０Ｂの放電能力を算出し、算出した結果とインダクタＬの値により時間ｔ１〜ｔｎ，Ｔ１〜Ｔｎを算出する点以外では図５の処理と同様であるため、動作についての詳細な説明は省略するものとする。

以上本実施形態によれば、複数のバッテリ個々の放電能力を正確に把握して時間ｔ１〜ｔｎ，Ｔ１〜Ｔｎを算出して効率的に動作させるため、各バッテリに余分な負荷をかけず、且つそれらが有する残容量を最大限に引き出してより有効に活用することが可能となる。

（第２の実施形態の変形例）
以下、本実施形態の変形例についても図面を参照して説明する。

図８は、上記図７に代わる上記電子機器１の主としてバッテリ選択切換回路１０と電圧整合回路２０の具体的な構成について説明する図である。

なお、基本的な回路構成自体は上記図７に示した内容と基本的に同様であるため、同一部分には同一符号を負荷してその説明は省略する。

さらに、上記図７の放電能力記憶回路１３Ａ，１３Ｂに代えて、バッテリ１０Ａ，１０Ｂの端子電圧情報と温度情報とを検出して制御回路４０へ送出する電圧温度検出回路１４Ａ，１４Ｂを配設する。

一方で、これら電圧温度検出回路１４Ａ，１４Ｂからの情報を受信する制御回路４０側では、予め実験等で軽負荷時と重負荷時の各バッテリ１０Ａ，１０Ｂの電圧値を比較、あるいは電圧降下量を測定して求めた、温度条件を加味した各バッテリの放電能力情報を出力するルックアップテーブルである放電能力予測テーブル４２をプログラムメモリに予め記憶しているものとする。

なお、本実施形態の動作について、上記図５のステップＳ１０２でバッテリから直接得た残量とインダクタＬの値により時間ｔ１〜ｔｎ，Ｔ１〜Ｔｎを算出するのに代えて、電圧温度検出回路１４Ａ，１４Ｂから電圧情報及び温度情報から放電能力予測テーブル４２を参照して各バッテリ１０Ａ，１０Ｂの放電能力を読出し、読出した結果とインダクタＬの値により時間ｔ１〜ｔｎ，Ｔ１〜Ｔｎを算出する点以外では図５の処理と同様であるため、動作についての詳細な説明は省略するものとする。

以上本実施形態の変形例によれば、バッテリから直接残量を検出するのではなく、端子電圧と温度の各情報を検出した上で、予め記憶していたバッテリ用の放電能力予測テーブルを参照してバッテリの放電能力を取得するものとした。

これにより、温度条件も加味してバッテリの放電能力の大小をより正確に把握することができ、バッテリの放電能力を最大限に引き出してより有効に活用することが可能となる。

なお、上記第１及び第２の実施の形態は、一般的な総称としての電子機器に適用した場合について説明したものであるが、本発明は電源として複数のバッテリを使用する電子機器であればいずれにも適用可能であり、携帯電話端末やパーソナルコンピュータから電気自動車等に至るまで、種々の機器、システムに適用可能である。

その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

本発明の第１の実施形態に係る電子回路の概略構成を示すブロック図。 同実施形態に係る主としてバッテリ選択切換回路のより詳細な回路構成を示すブロック図。 同実施形態に係る不連続モード時の供給電流波形を例示する図。 同実施形態に係る連続モード時の供給電流波形を例示する図。 同実施形態に係る制御回路が実行する電源オン時の電源の制御に関する処理内容を示すフローチャート。 同実施形態に係る変形例の主としてバッテリ選択切換回路のより詳細な回路構成を示すブロック図。 本発明の第２の実施形態に係る主としてバッテリ選択切換回路のより詳細な回路構成を示すブロック図。 同実施形態に係る変形例の主としてバッテリ選択切換回路のより詳細な回路構成を示すブロック図。

符号の説明

１…電子機器、１０…バッテリ選択切換回路、１０Ａ，１０Ｂ…バッテリ、１１Ａ，１１Ｂ…電圧残量検出回路、１２Ａ，１２Ｂ…電圧温度検出回路、１３Ａ，１３Ｂ…放電能力記憶回路、１４Ａ，１４Ｂ…電圧温度検出回路、２０…電圧整合回路、３０…負荷回路、４０…制御回路、４１…残量予測テーブル、４２…放電能力予測テーブル、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ。

Claims (8)

1. 電源となる複数の電池と、
   上記複数の電池のうちの１つが供給する電力により動作する負荷と、
   上記複数の電池から上記負荷への電力の供給経路を切換えるスイッチング手段と、
   上記複数の電池それぞれの残量を検出する検出手段と、
   上記検出手段で検出した上記複数の電池の各残量に応じて上記負荷に電力を供給する各電池毎の単位供給時間を算出し、その算出結果に従って上記スイッチング手段を循環的に切換え、上記複数の電池のうちの１つから上記負荷に電力を供給させる制御手段と
   を具備したことを特徴とする電子機器。
2. 上記スイッチング手段と上記負荷との間に、スイッチング手段を経て供給されてくる電力を一時的に蓄える蓄電手段をさらに具備し、
   上記制御手段は、上記蓄電手段の時間特性に応じて、上記負荷に電力を供給する各電池毎の単位供給時間中の上記スイッチング手段による導通時間を算出する
   ことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 上記検出手段は、
   上記複数の電池それぞれの端子電圧を検出する電圧検出手段と、上記複数の電池それぞれの温度を検出する温度検出手段と、上記複数の電池それぞれに対応した、温度及び端子電圧値と残量とを関連付けたテーブルを記憶したテーブル記憶手段とをさらに具備し、
   上記電圧検出手段で検出した端子電圧、及び上記温度検出手段で検出した温度により上記テーブル記憶手段のテーブルを参照して上記複数の電池それぞれの残量を取得する
   ことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
4. 上記検出手段による複数の電池それぞれの残量の検出と、上記制御手段による上記複数の電池の各残量に応じた上記各電池毎の単位供給時間の算出とを定期的に実行することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
5. 上記検出手段は、
   上記放電能力記憶手段が記憶する上記複数の電池それぞれの放電能力を、上記複数の電池それぞれの残量に代えて検出し、検出した上記複数の電池それぞれの放電能力を随時更新記憶し、
   上記制御手段は、
   上記検出手段が記憶した上記複数の電池の各放電能力に応じて上記負荷に電力を供給する各電池毎の単位供給時間を算出し、その算出結果に従って上記スイッチング手段を循環的に切換え、上記複数の電池のうちの１つから上記負荷に電力を供給させる
   ことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
6. 上記検出手段は、
   上記複数の電池それぞれの端子電圧を検出する電圧検出手段と、上記複数の電池それぞれの温度を検出する温度検出手段と、上記複数の電池それぞれに対応した、温度及び端子電圧値と放電能力とを関連付けたテーブルを記憶したテーブル記憶手段とをさらに具備し、
   上記複数の電池それぞれの残量に代えて、上記電圧検出手段で検出した端子電圧、及び上記温度検出手段で検出した温度により上記テーブル記憶手段のテーブルを参照して上記複数の電池それぞれの放電能力を取得し、
   上記制御手段は、上記検出手段で検出した上記複数の電池の各放電能力に応じて上記負荷に電力を供給する各電池毎の単位供給時間を算出し、その算出結果に従って上記スイッチング手段を循環的に切換え、上記複数の電池のうちの１つから上記負荷に電力を供給させる
   ことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
7. 電源となる複数の電池、上記複数の電池のうちの少なくとも１つが供給する電力により動作する負荷、及び上記複数の電池から上記負荷への電力の供給経路を切換えるスイッチ回路を備えた電子機器での電源制御方法であって、
   上記複数の電池それぞれの残量を検出する検出工程と、
   上記検出工程で検出した上記複数の電池の各残量に応じて上記負荷に電力を供給する各電池毎の単位供給時間を算出し、その算出結果に従って上記スイッチ回路を循環的に切換え、上記複数の電池のうちの１つから上記負荷に電力を供給させる制御工程と
   を有したことを特徴とする電源制御方法。
8. 電源となる複数の電池、上記複数の電池のうちの少なくとも１つが供給する電力により動作する負荷、及び上記複数の電池から上記負荷への電力の供給経路を切換えるスイッチ回路を備えた電子機器が内蔵するコンピュータが実行するプログラムであって、
   上記複数の電池それぞれの残量を検出する検出ステップと、
   上記検出ステップで検出した上記複数の電池の各残量に応じて上記負荷に電力を供給する各電池毎の単位供給時間を算出し、その算出結果に従って上記スイッチ回路を循環的に切換え、上記複数の電池のうちの１つから上記負荷に電力を供給させる制御ステップと
   をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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