JPH06217464A - 補助バッテリ装置および充放電制御方法 - Google Patents

補助バッテリ装置および充放電制御方法

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JPH06217464A
JPH06217464A JP5003943A JP394393A JPH06217464A JP H06217464 A JPH06217464 A JP H06217464A JP 5003943 A JP5003943 A JP 5003943A JP 394393 A JP394393 A JP 394393A JP H06217464 A JPH06217464 A JP H06217464A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】バッテリ駆動が可能なパーソナルコンピュータ
等の補助バッテリ装置および充放電制御方法に関し，バ
ッテリの交換なしにパーソナルコンピュータ等を長時間
駆動できるようにすることを目的とする。 【構成】補助バッテリ装置11の直流出力コネクタ13に他
の補助バッテリ装置11の直流入力コネクタ12を接続でき
るようにし，補助バッテリ装置11を複数段接続可能にす
る。充電時にはパーソナルコンピュータ18側の補助バッ
テリ装置11-n, …から順次満充電になるように充電を行
い，放電時にはパーソナルコンピュータ18の反対側の補
助バッテリ装置11-1, …から順次パーソナルコンピュー
タ18への給電を行うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，バッテリ駆動が可能な
パーソナルコンピュータ等の長時間運用を可能とした補
助バッテリ装置および充放電制御方法に関する。
【０００２】持ち運びができるノート型パーソナルコン
ピュータ（ＰＣ）等は，主に屋外での使用が増加してい
るため，長時間にわたりＡＣアダプタ等がない状態でも
使用できるようにすることが要求されている。
【０００３】
【従来の技術】従来，携帯型パーソナルコンピュータの
バッテリとしては，パーソナルコンピュータに内蔵のバ
ッテリと，外付けの補助バッテリ装置とがあり，外付け
の補助バッテリ装置は，１個だけが接続可能であった。
また，補助バッテリ装置に充電する場合，専用充電装置
を用いて充電する必要があり，複数個の補助バッテリを
パーソナルコンピュータに接続したまま一度に充電する
ことはできなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって，従来の補
助バッテリ装置を用いた場合，ＡＣアダプタがない状態
では，パーソナルコンピュータ本体に組み込まれている
内蔵バッテリと，１個分の補助バッテリの容量以上の運
用はできず，長時間の運用が難しいという問題があっ
た。また，複数の補助バッテリ装置を用意したとして
も，運用中にバッテリの交換が必要になり煩わしいとい
う問題があった。
【０００５】また，充電の際には個々の補助バッテリ装
置についての充電が必要であり，複数個について充電す
る場合には，充電のためのバッテリの交換を何回も行わ
なければならないという問題があった。
【０００６】本発明は上記問題点の解決を図り，システ
ムに応じて必要な駆動時間を実現するとともに，補助バ
ッテリ装置への充電を専用充電装置を用いることなく簡
単に行うことができるようにすることを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。図１において，１０はＡＣアダプタなどの外
部電源，１１−１〜１１−ｎ（以下，単に１１と表す。
１２〜１７も同様）は補助バッテリ装置，１２は直流入
力（ＤＣ ＩＮ）コネクタ，１３は直流出力（ＤＣ Ｏ
ＵＴ）コネクタ，１４は電流測定回路，１５は充電回
路，１６は電源制御用のマイクロコンピュータ等による
充電制御部，１７はＮｉＣｄ電池などのバッテリ，１８
はパーソナルコンピュータ，１９は直流入力コネクタ，
２０はパーソナルコンピュータの内蔵バッテリを表す。
【０００８】補助バッテリ装置１１の直流入力コネクタ
１２は，外部電源１０または他の補助バッテリ装置１１
のいずれからも同じインタフェースで直流電流を入力可
能に構成されている。また，直流出力コネクタ１３は，
パーソナルコンピュータ１８または他の補助バッテリ装
置１１のいずれに対しても同じインタフェースで充電電
流または放電電流を出力可能に構成されている。
【０００９】これより，補助バッテリ装置１１−１の直
流入力コネクタ１２−１を外部電源１０に接続し，直流
出力コネクタ１３−１を次の補助バッテリ装置１１−２
の直流入力コネクタ１２−２に接続し，…，補助バッテ
リ装置１１−ｎの直流出力コネクタ１３−ｎをパーソナ
ルコンピュータ１８の直流入力コネクタ１９に接続しと
いうように，充電時または放電時に複数段接続して使用
することができる。
【００１０】補助バッテリ装置１１における電流測定回
路１４は，充電時に複数段接続された場合に，電流出力
側に接続される他の補助バッテリ装置（または内蔵バッ
テリ２０）の満充電を出力電流値によって検出する回路
である。充電制御部１６は，充電時に電流測定回路１４
が電流出力側に接続される補助バッテリ装置（または内
蔵バッテリ２０）の満充電を検出するまで，自バッテリ
１７への充電を抑止し，その満充電を検出すると，充電
回路１５により自バッテリ１７への充電を開始する。
【００１１】図１に示すように，パーソナルコンピュー
タ１８に複数の補助バッテリ装置１１−１〜１１−ｎを
多段に接続した場合に，充電時には，最初にパーソナル
コンピュータ１８の内蔵バッテリ２０への充電を行い，
内蔵バッテリ２０が満充電になったことを電流測定回路
１４−ｎにより検出すると，充電回路１５−ｎによりバ
ッテリ１７−ｎへの充電を行い，順次，パーソナルコン
ピュータ１８側の補助バッテリ装置から満充電になるよ
うに充電を行って，最後に補助バッテリ装置１１−１の
バッテリ１７−１への充電を行う。
【００１２】一方，パーソナルコンピュータ１８の使用
による放電時には，補助バッテリ装置１１−１からの給
電，次に補助バッテリ装置１１−２からの給電，…，補
助バッテリ装置１１−ｎからの給電というように，パー
ソナルコンピュータ１８から遠く接続された側からの給
電を行う。
【００１３】
【作用】本発明によれば，補助バッテリ装置１１を複数
個接続して使用することができるので，補助バッテリ装
置１１の接続個数に応じてパーソナルコンピュータ１８
を長時間駆動することができる。また，充電の際にも補
助バッテリ装置１１を複数個接続した状態で充電できる
ので，専用充電装置等を用いることなく簡単に充電する
ことができる。
【００１４】また，パーソナルコンピュータ１８の使用
時には，パーソナルコンピュータ１８の反対側の補助バ
ッテリ装置１１−１から順次給電を行い，充電時には，
パーソナルコンピュータ１８側の補助バッテリ装置１１
−ｎから順次充電を行うので，補助バッテリ装置のいく
つかを取り外すような場合に，空になった補助バッテリ
装置から簡単に取り外していくことができる。
【００１５】
【実施例】図２は本発明の実施例に係る補助バッテリ使
用説明図である。図２（Ａ）は補助バッテリ装置１１−
１，１１−２を携帯型のパーソナルコンピュータ１８に
装着した例を示しており，（Ｂ）はその接続の様子を示
している。図２において，２０はパーソナルコンピュー
タ本体のＤＣコネクタ，２１は本体接続ネジ，２２は接
続ケーブル，２３は電池状態表示などのインジケータ，
２４はバッテリスイッチ，２５はＤＣコネクタ，２７は
接続ネジを表す。
【００１６】図２では，２個の補助バッテリ装置を接続
しているが，同様に３個以上の補助バッテリ装置を接続
して使用することもできる。充電時には，補助バッテリ
装置１１−１をさらにＡＣアダプタ等の外部電源に接続
して充電する。
【００１７】図３は本発明の実施例に係る補助バッテリ
装置の外観図である。特に，図３（Ａ）は補助バッテリ
装置１１の前面側（パーソナルコンピュータ側）から見
た図，（Ｂ）は上面図，（Ｃ）は右側面図，（Ｄ）は後
面図である。図中，図２と同符号のものは図２に示すも
のに対応し，２６は接続ネジ，３０はＮｉＣｄ電池が内
部に複数本収納されているＮｉＣｄパック，３１は充電
のための回路が搭載されるプリント板を表す。接続ネジ
２６と接続ネジ２７とが対応するようになっており，多
段に組み合わせることができる。接続ケーブル２２は，
補助バッテリ装置１１のケースから引き出し可能になっ
ており，他の補助バッテリ装置のＤＣコネクタ２５に接
続できるようになっている。
【００１８】図４は本発明の実施例の回路詳細ブロック
図である。図４におけるセンス抵抗４０およびオペアン
プ４１は図１に示す電流測定回路１４に相当する。電源
制御マイコン４２は，充放電制御を行うマイクロコンピ
ュータであって，図１に示す充電制御部１６に相当す
る。この電源制御マイコン４２は，Ａ／Ｄ変換回路を内
蔵する。
【００１９】オペアンプ４３は，バッテリ１７等の電圧
を検出する回路である。電池温度検出回路４４は，バッ
テリ１７への充電終了を電池温度によって監視するため
の回路である。電池状態表示部４５は，ＬＥＤ等により
バッテリ１７の電圧状態等を表示する回路である。
【００２０】パーソナルコンピュータ１８の内蔵バッテ
リ２０は，補助バッテリ装置１１と同様な回路構成を持
つ。補助バッテリ装置１１との大きな違いは，取外しが
できないことである。ＰＣシステム部４６は，パーソナ
ルコンピュータ内の電流を消費する部分である。
【００２１】図５は本発明の実施例による充放電方法説
明図である。図５（Ａ）は充電時における充電の順番を
示しており，外部電源１０が接続されている場合，最初
にパーソナルコンピュータ１８本体の内蔵バッテリ２０
から充電を始める。内蔵バッテリ２０が満充電になる
と，次の補助バッテリ装置１１−２が自装置内のバッテ
リへの充電を開始する。それが満充電になると，外側の
補助バッテリ装置１１−１が充電を開始する。
【００２２】これらの充電では，パーソナルコンピュー
タ１８が動作中であれば，トリクル充電を行い，パーソ
ナルコンピュータ１８がスタンバイ状態であれば，急速
充電を行う。
【００２３】図５（Ｂ）は放電時の動作例を示してい
る。パーソナルコンピュータ１８に補助バッテリ装置１
１−１，１１−２が接続されている場合，パーソナルコ
ンピュータ１８への給電は，まず外側の補助バッテリ装
置１１−１から行う。補助バッテリ装置１１−１が空に
なると，補助バッテリ装置１１−２を用いて給電する。
最後に内蔵バッテリ２０から給電する。
【００２４】接続できる補助バッテリ装置の最大個数ｎ
は，必要な電源電圧を下回るとパーソナルコンピュータ
１８が停止してしまうので，次式で表すことができる。 ＶAC−ＶF ×ｎ ≧ Ｖdd ここで，ＶACは外部電源（ＡＣアダプタ）電圧，ＶF は
補助バッテリ装置１１内のダイオード（図示省略）等に
よるドロップ電圧，Ｖddはパーソナルコンピュータ１８
の必要な装置内電源電圧である。
【００２５】例えば，ＶAC＝１５Ｖ，ＶF ＝１Ｖ，Ｖdd
＝９Ｖとすると，上記式は， １５Ｖ−１Ｖ×ｎ ≧ ９Ｖ ｎ ≦ ６（個） となり，補助バッテリ装置は最大６個まで接続できるこ
とになる。
【００２６】図４に示す電源制御マイコン４２による電
源制御フローチャートを，図６に示す。説明を簡単にす
るために，図４に示すように，パーソナルコンピュータ
１８に補助バッテリ装置１１が接続され，かつ補助バッ
テリ装置１１に外部電源１０（ＡＣアダプタ）が接続さ
れている場合を想定する。
【００２７】パーソナルコンピュータ１８の直流入力(D
C IN) コネクタ１９に，ＡＣアダプタまたは補助バッテ
リ装置１１が接続されている場合には，内蔵バッテリ２
０は放電させずに，直流入力コネクタ１９から電源供給
を受ける。
【００２８】パーソナルコンピュータ１８本体の稼動時
および急速充電時には，直流出力コネクタ１３を介して
大きな電流が流れ出すため，センス抵抗４０に大電流が
流れる。これをセンス抵抗４０の両端の電位差としてオ
ペアンプ４１により検出する（図６に示す処理６０）。
電源制御マイコン４２は，このオペアンプ４１の出力を
内蔵のＡ／Ｄ変換回路を介して入力し，バッテリ１７へ
の充電ができないことを認識して，充電回路１５に充電
禁止信号を通知する（処理６１）。
【００２９】パーソナルコンピュータ１８本体がスタン
バイ状態で，内蔵バッテリ２０が満充電の状態では，直
流入力コネクタ１９に対しては微小電流しか流れない。
したがって，センス抵抗４０の両端の電位も微小とな
り，これをオペアンプ４１が検出する。この出力によ
り，電源制御マイコン４２は，バッテリ１７が充電可能
であることを認識し，自バッテリ１７が満充電状態でな
ければ，充電回路１５に充電開始を指示する（処理６
２）。
【００３０】電源制御マイコン４２は，充電の終了を，
バッテリ１７の電位をオペアンプ４３によって監視する
ことにより，または電池温度検出回路４４によってバッ
テリ１７の温度を監視することにより，またはタイマ
（図示省略）によって充電時間を監視することにより検
出する。充電の終了を検出したならば，充電回路１５に
充電停止を指示する（処理６３）。
【００３１】図４に示す実施例の装置データは，次のよ
うになっている。外部電源１０として，１．５Ｖ（１．
３３Ａ）のＡＣアダプタを用いている。バッテリ１７お
よび内蔵バッテリ２０は，１．２ＶのＮｉＣｄ電池を８
Ｃｅｌｌ用いており，容量は１４００ｍＡｈである。セ
ンス抵抗４０は１Ωである。
【００３２】急速充電時の充電電流は１．２Ａである。
充電時間は１．２時間である。パーソナルコンピュータ
１８本体の稼動時の電流値は，最低０．１６Ａ，スタン
バイ時の電流値は，１ｍＡ以下である。電源制御マイコ
ン４２は，Ａ／Ｄ変換回路を内蔵する４ビットマイクロ
コンピュータで構成される。もちろん，本発明はこれに
限らず実施可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
ユーザの選択に応じて，任意個数の補助バッテリ装置を
パーソナルコンピュータ等に接続することができるた
め，パーソナルコンピュータ等をＡＣアダプタなしの状
態で長時間駆動することができるようになる。また，充
電時には，専用充電装置等を用いることなく，複数個の
充電を１回のセッティングで切り換えなしに行うことが
できる。充電は，各補助バッテリ装置ごとに行っていく
ので，ＡＣアダプタ等の供給電力は，バッテリを１つ充
電するために必要な容量だけでよく，大容量のＡＣアダ
プタを必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の実施例に係る補助バッテリ使用説明図
である。
【図３】本発明の実施例に係る補助バッテリ装置の外観
図である。
【図４】本発明の実施例の回路詳細ブロック図である。
【図５】本発明の実施例による充放電方法説明図であ
る。
【図６】本発明の実施例による電源制御フローチャート
である。
【符号の説明】
１０ 外部電源 １１ 補助バッテリ装置 １２ 直流入力コネクタ １３ 直流出力コネクタ １４ 電流測定回路 １５ 充電回路 １６ 充電制御部 １７ バッテリ １８ パーソナルコンピュータ １９ 直流入力コネクタ ２０ 内蔵バッテリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大▲櫃▼ 敏郎 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 山本 哲夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 充放電可能な補助バッテリ装置(11)であ
    って， 外部電源(10)または他の同じ構造を持つ補助バッテリ装
    置のいずれからも直流電流を入力可能とされた電流入力
    端子(12)と， 電流を消費する装置(18)または他の同じ構造を持つ補助
    バッテリ装置のいずれに対しても充電電流または放電電
    流を出力可能とされた電流出力端子(13)とを有し， 充電時または放電時に前記電流出力端子(13)を他の補助
    バッテリ装置の電流入力端子(12)に接続することにより
    複数段接続可能に構成されたことを特徴とする補助バッ
    テリ装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の補助バッテリ装置におい
    て， 充電時に複数段接続された場合に，電流出力側に接続さ
    れる補助バッテリ装置の満充電を出力電流値によって検
    出する回路(14)と， 充電時に電流出力側に接続される他の補助バッテリ装置
    の満充電を検出するまで，自バッテリへの充電を抑止
    し，その満充電を検出してから自バッテリへの充電を開
    始する手段(15,16) とを備えたことを特徴とする補助バ
    ッテリ装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の補助バッ
    テリ装置(11-1,…)を電流を消費する装置(18)に複数段
    接続するとともに， 充電時には電流を消費する装置(18)側の補助バッテリ装
    置(11-n,…) から順次満充電になるように充電を行い， 放電時には電流を消費する装置(18)の反対側の補助バッ
    テリ装置(11-1,…) から順次電流を消費する装置(18)へ
    の給電を行うことを特徴とする充放電制御方法。
JP5003943A 1993-01-13 1993-01-13 補助バッテリ装置および充放電制御方法 Expired - Lifetime JP2928431B2 (ja)

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DE69417458T DE69417458T2 (de) 1993-01-13 1994-01-13 Stromversorgungsgeräte für tragbare elektrische Geräte
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