JPH09285024A - パーソナルコンピュータのバッテリ制御方法と電源制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 規定のバッテリ容量を回復するために、所定
値以上の未使用時間を検出して内蔵バッテリの強制放電
を督促する。 【解決手段】 バッテリ駆動検出回路３に接続され、バ
ッテリ８の未使用時間を検出してカウントし、未使用時
間の累計が所定の値を超えたとき、強制放電を要求する
信号を出力する監視タイマー４と、監視タイマー４の出
力により強制放電要求を表示する強制放電要求表示装置
５と、所定の抵抗値を有する放電負荷抵抗７と、通常は
バッテリ８の出力をＰＣ本体１側に接続し、切換えられ
たときバッテリ８の出力を放電負荷抵抗７側に接続して
強制放電回路を形成し、強制放電の終了時にバッテリ８
の出力をＰＣ本体１側に自動的に復帰する自己復帰型の
バッテリ放電スイッチ６とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繰り返し充電可能
なバッテリを内蔵する携帯用のパーソナルコンピュー
タ、以下ＰＣと略記する、のバッテリ制御方法と電源制
御回路に関し、特に、各回の充電完了後の放電容量がそ
れぞれの充電前の残存容量までに制限され、各充電ごと
に次第に利用可能放電量が減少する、いわゆる、充放電
特性にメモリ効果を有するバッテリを内蔵するＰＣのバ
ッテリ制御方法とその電源制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】ノート型またはサブノート型パソコン等
と呼ばれる小型の携帯用ＰＣは、通常は外部の商用ＡＣ
電源に接続して使用されるが、外部からの電力供給が得
られない所でも使用できるように、いわゆるリチャージ
ャブルバッテリと呼ばれる、再充電の可能な小型のバッ
テリが内蔵されている。そして、外部電源のある所で
は、アダプタ等を介してＰＣ本体の動作用電力の供給を
受けながら、並行してこのバッテリを充電して携帯時の
利用に備えているのが通例である。従って、この種の内
蔵バッテリは、ＰＣの使用状態、特に使用場所の移動に
伴って、頻繁に放電と再充電が繰り返されている。

【０００３】また、バッテリ容量やバッテリの充電、放
電に対する管理手段としては、例えば、特公平２−３６
９０８号、特開平２−１８１２１０号などに、バッテリ
と、外部電源およびＰＣ本体との間に流れる電流の大き
さや方向などを検出する検出手段を設けて、バッテリの
充電量、放電量、残存量、使用回数、使用時間などを検
出、計量して表示する案が開示されている。

【０００４】一方、内蔵バッテリとして使用されるニッ
ケル水素２次電池等は、各充電実施ごとに、充電前の残
存容量が大きいほど充電完了後の放電容量が少なくなる
ような特性、いわゆる充放電特性のメモリ効果を有し、
放電不十分のまま再充電を繰り返すと、利用可能なバッ
テリ容量が次第に減少してバッテリの寿命が短縮するの
で、従来は、このメモリ効果を防止して本来のバッテリ
容量を回復するために、使用者が定期的に外部電源を外
して内蔵バッテリからＰＣ本体に給電し、暫らくの間Ｐ
Ｃ本体をバッテリ専用状態に放置して強制的に完全放電
させることが奨められていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来のバッテリ
の充電、放電の各管理手段は、バッテリの充電、放電特
性のメモリ効果が考慮されておらず、従って、使用者
は、規定のバッテリ容量を維持するために、定期的なバ
ッテリ強制放電、充電とコンピュータ利用とのスケジュ
ール管理を行なわなければならないという問題点があっ
た。

【０００６】また、バッテリから専用給電状態のときも
ＰＣが使用可能なので、ＰＣ使用者が誤ってそのまま使
用を開始すると、プログラムの途中でバッテリの放電が
完了してＰＣが停止し、データが破壊されたり、データ
のセーブが完全には行なわれないことが発生するという
問題点がある。

【０００７】さらに、ＰＣ使用者が外部電源を外してバ
ッテリから専用給電状態とすると、バッテリが完全放電
するまでの間は、利用者の有無にかかわらずＰＣが動作
を継続しているので、ＰＣ本体の方の寿命を短くする恐
れがある。

【０００８】本発明の目的は、未使用時間の長大化を警
告することにより、内蔵バッテリの十分な放電および充
電を適性に行なって、規定のバッテリ容量を回復できる
ＰＣの電源制御回路を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のＰＣのバッテリ
制御方法は、バッテリの完全充電後の追加充電中とパー
ソナルコンピュータ本体への単独給電中の時間を除くバ
ッテリの未使用時間を計測して累計し、計測された累計
未使用時間を所定の限界時間と比較し、累計未使用時間
が限界時間を超えたことを検出したとき、強制放電を督
促するアラームを表示し、アラームが表示されたとき、
バッテリを所定の容量まで強制的に放電させることを特
徴とする。

【００１０】また、強制的に放電中、接続された外部電
源をバッテリの充電回路から切り離し、外部電源からパ
ーソナルコンピュータ本体のみに給電できることが望ま
しい。

【００１１】本発明のＰＣの電源制御回路は、バッテリ
駆動検出回路に接続され、バッテリの充電中およびパー
ソナルコンピュータへの単独給電中の時間を除くバッテ
リの未使用時間を検出してその累計値を計測する未使用
時間計測手段と、未使用時間の累計値を所定の値と比較
する比較手段と、比較手段の出力によりバッテリの強制
放電の必要時期を表示する警報表示手段と、バッテリを
所定の値まで完全に放電させる強制放電手段とを有す
る。

【００１２】未使用時間計測手段は、強制放電の完了時
にリセットされ、その後の完全充電完了後に未使用時間
のカウントを開始する未使用時間カウンターを有するこ
とが望ましい。

【００１３】また、強制放電手段は、強制放電の期間中
はバッテリの放電回路と外部からのパーソナルコンピュ
ータ本体への給電回路とを分離する給電回路分離手段を
含むのが望ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１５】図１は本発明の１実施例のブロック図、図
２は図１の実施例の動作を示すタイミングチャートであ
る。

【００１６】図１において、本実施例の電源制御回路
は、従来と同様な、外部からＰＣ１０にＤＣの主電源を
供給する着脱可能なＡＣアダプターコネクタ９と、マザ
ーボード・ディスプレイ等からなるＰＣ本体１に対する
主電源のオン、オフを切換える電源スイッチ２と、ニッ
ケル水素２次電池等からなる内蔵バッテリ８と、内蔵バ
ッテリ８の電圧および出入電流の方向を検出してその充
電を制御するバッテリ駆動検出回路３とからなるＰＣの
電源回路に対して、本発明による次の回路、すなわち、
クロック発振器１１からクロックパルスを受けて内蔵バ
ッテリ８の未使用時間を監視し、未使用時間の累計が所
定値以上となったとき、「強制放電要求」の表示指令信
号を出力する監視タイマー４と、監視タイマー４の指令
信号により「強制放電要求」を表示する強制放電要求表
示装置５と、内蔵バッテリ８をショートさせることなく
急速に放電させるに足りる抵抗値を有するバッテリ放電
負荷抵抗７と、内蔵バッテリ８を通常はＰＣ本体１側に
接続し、使用者によって切換えられたとき内蔵バッテリ
８の出力をバッテリ放電負荷抵抗７側に切換え、強制放
電終了時にはＰＣ本体１側に自動的に復帰する自己復帰
型のバッテリ放電スイッチ６とが付加されたものであ
る。

【００１７】また、監視タイマー４は、不揮発性のメモ
リ１２を有し、このメモリ１２は、充電中とＰＣ本体１
に対する専用給電中の時間を除く内蔵バッテリ８の未使
用時間をバッテリ駆動検出回路３により検出してカウン
トする未使用時間カウンタ２２、バッテリ放電スイッチ
６の状態を示す強制放電フラグ２３を格納する。

【００１８】また、外部電源が外され、しかも電源スイ
ッチ２がオフで、内蔵バッテリが無負荷のサスペンド状
態にあることを示すサスペンドフラグ２４と、サスペン
ド状態の開始時刻を示すサスペンドタイマー２５とを格
納することにより、バッテリの自然自己放電で完全に放
電する程の長期間ＰＣを使用しないときは、未使用時間
のカウントを省略することもできる。。

【００１９】外部のＡＣ電源が得られるときは、そのＡ
Ｃ電源からＡＣアダプターコネクタ９を介してＤＣに変
換された電力が、それぞれ、バッテリ駆動検出回路３と
バッテリ放電スイッチ６または電源スイッチ２を介し
て、内蔵バッテリ８とマザーボード・ディスプレイ１と
に供給される。ＰＣ１０の移動、携帯等のときは、この
ＡＣアダプターコネクタ９がＰＣ１０から取り外され、
マザーボード・ディスプレイ１の駆動用の電力は内蔵バ
ッテリ８から供給される。

【００２０】バッテリ駆動検出回路３は、内蔵バッテリ
８の電圧を検出して、その電圧が規定値以下のときは、
外部電源により内蔵バッテリ８を充電し、電圧が規定値
に達している場合は、バッテリの充電を行なわない。そ
してこの内蔵バッテリ８の充電中または充電停止中のス
テータスを示す信号が監視タイマー４に送られる。

【００２１】自己復帰型のバッテリ放電スイッチ６は、
ＰＣ使用者がスイッチを押すことによってバッテリ８が
放電用負荷抵抗７側に切り替えられると、内蔵バッテリ
８を強制放電させるとともに、この強制放電の開始を示
す信号を監視タイマー４に送出する。強制放電により内
蔵バッテリ８が完全に放電すると、バッテリ放電スイッ
チ６は、バッテリ駆動検出回路３側に自動的に復帰し、
監視タイマー４に強制放電の終了を示す信号が送出され
る。

【００２２】監視タイマー４は、メモリ２４に未使用時
間のカウンタ２２と強制放電の状態を示すフラグ２３と
を有し、未使用時間カウンタ２２にはクロック発振器１
１のクロックパルスによりカウントしたバッテリ駆動検
出回路３の検出したバッテリ充電中／充電停止中のステ
ータス信号間の経過時間を、また、強制放電フラグ２３
には、バッテリ放電スイッチ４から送出される強制放電
開始／強制放電終了の信号により強制放電の状態を示す
フラグをそれぞれ記録し、各状態に応じた信号をアラー
ム表示装置５に送出して、強制放電督促、強制放電実施
中の表示を行なわせる。

【００２３】この装置の動作をさらに図２のタイムチャ
ートにより詳細に説明する。

【００２４】ＰＣ本体１使用のため外部電源のアダプタ
９を接続し、電源スイッチ２をオンにする（時刻ａ）
と、バッテリ駆動検出回路３がバッテリ８の電圧を検出
してバッテリ８を充電させ、「充電中」の信号を監視タ
イマー４に送る。時刻ｂでＰＣ１の使用が終わって電源
スイッチ２がオフに切換えられても、アダプタ９が接続
されたままであれば、バッテリ８の充電は継続される。
バッテリ８の充電が完了すると（時刻ｃ）、監視タイマ
ー４は、「充電中」信号の停止により未使用時間カウン
タ２２を起動する。時刻ｄ〜ｅ間で電源スイッチ２がオ
ンになっても、アダプタ９が接続された状態なので、バ
ッテリ８はフローティング状態にあり、未使用時間カウ
ンタ２２のカウントは継続される。

【００２５】アダプタ９が外された（時刻ｆ）後、電源
スイッチ２がオンになると（時刻ｇ〜ｈ）、ＰＣ本体１
への給電がバッテリ８から行なわれるので、バッテリ駆
動検出回路３が電流の方向からこれを検出して監視タイ
マー４にバッテリ８の「使用中」であることを知らせ
る。この通知により、監視タイマー４は、時刻ｇ〜ｈの
「使用中」の間、未使用時間カウンタ２２のカウントを
中断し、「使用中」が解除されると再びカウントを継続
する。

【００２６】次に、アダプタ９が接続されると（時刻
ｉ）、バッテリ駆動検出回路３がそれまでのＰＣ本体１
使用によるバッテリ８の電圧降下を検出して、この間の
消費量だけバッテリ８を充電するので、この充電期間中
（時刻ｉ〜ｊ）は、また未使用時間カウンタ２２のカウ
ントが中断される。

【００２７】同様のことを繰り返して、未使用時間カウ
ンタ２２の値が次第に増加して所定の限界値を超過した
ことを検出すると（時刻ｎ）、監視タイマー４は、アラ
ーム表示装置５に「強制放電督促表示」の指示信号を送
る。アラーム表示装置５は、この信号を受けてランプ、
ブザー音、またはディスプレィ画面などにより、「強制
放電督促」のアラーム表示を行なう。このアラーム表示
により使用者が手動でバッテリ放電スイッチ６を強制放
電の負荷抵抗７側に切換えると（時刻ｏ）、バッテリ８
の強制放電が開始される。それと同時に、監視タイマー
４は、バッテリ放電スイッチ６からの信号により、未使
用時間カウンタ２２の値を「０」にリセットし、強制放
電フラグ２３を「オン」にしてアラーム表示装置５に
「強制放電中」表示の指示信号を送ってこれを表示させ
る。

【００２８】この強制放電によりバッテリ８の電圧が所
定の値まで降下して強制放電が完了すると（時刻ｐ）、
バッテリ放電スイッチ６は、自動的にバッテリ８を外部
電源側に接続する通常の状態に復帰し、これを検出した
監視タイマー４が強制放電フラグ２３を「オフ」として
アラーム表示装置５の「強制放電中」の表示を停止させ
る。

【００２９】バッテリ放電スイッチ６が自動復帰したと
き、アダプタ９が外部電源に接続されていると、直ちに
バッテリ８の充電が開始され、バッテリ駆動検出回路３
から監視タイマー４に「充電中」の信号が送られる。

【００３０】強制放電の実施中にＰＣ本体１を利用しよ
うとするとき（時刻ｐ〜ｑ）は、アダプタ９に外部電源
を接続して電源スイッチ２を「オン」にすると、バッテ
リ８の回路が切り離されているので、バッテリ８の強制
放電とは関係なくＰＣ本体１を利用することができる。

【００３１】以上の説明で明らかなように、本実施例
は、内蔵バッテリ８の充電中およびＰＣ本体１に対する
単独給電中を除くその他のバッテリ未使用時間を、完全
充電後から中間の補充的な充電の前後を含めて累計し、
所定の限界時間を超過したことを検出して強制放電を督
促するアラームを表示することにより、使用者が規定の
バッテリ容量を維持するために、定期的なバッテリの強
制放電、充電とコンピュータ利用とのスケジュール管理
を行なわなければならないという従来の問題点を容易に
解決することができる。

【００３２】

【発明の効果】上述のように本発明は、バッテリの充電
後のバッテリ未使用時間を計測し、計測された未使用時
間の累計を所定の時間と比較して強制放電督促の警報を
ＰＣ使用者に表示して、バッテリを所定の容量まで強制
的に放電させることにより、強制放電の必要時期を容易
に判定して実施できるので、特別のスケジュール管理を
行なわなくとも、内蔵バッテリの不完全な充放電を防止
して規定のバッテリ容量を維持することができる効果が
ある。

【００３３】また、外部電源を内蔵バッテリから切り離
してＰＣ本体のみに接続する電源切換回路を設けること
により、強制放電中もＰＣ本体を支障なく利用できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例のブロック図である。

【図２】図１の動作を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ ＰＣ本体、マザーボード・ディスプレイ ２ 電源スイッチ ３ バッテリ駆動検出回路 ４ 監視タイマー ５ アラーム表示装置 ６ バッテリ放電スイッチ ７ バッテリ放電用負荷抵抗 ８ 内蔵バッテリ ９ ＡＣアダプターコネクタ １０ パーソナルコンピュータ、ＰＣ １１ クロック発振器 １２ メモリ ２２ 未使用時間カウンタ ２３ 強制放電フラグ ２４ サスペンドフラグ ２５ サスペンドタイマー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取り外し可能な外部電源によりパーソナ
   ルコンピュータ本体とともに充電電流が供給され、前記
   外部電源が取り外されたときは、前記パーソナルコンピ
   ュータ本体に給電するバッテリを内蔵するパーソナルコ
   ンピュータのバッテリ制御方法において、 前記バッテリの完全充電後の追加充電中と前記パーソナ
   ルコンピュータ本体への単独給電中の時間を除くバッテ
   リの未使用時間を計測して累計し、 前記計測された累計未使用時間を所定の限界時間と比較
   し、 前記累計未使用時間が前記限界時間を超えたことを検出
   したとき、強制放電を督促するアラームを表示し、 前記アラームが表示されたとき、前記バッテリを所定の
   容量まで強制的に放電させることを特徴とするパーソナ
   ルコンピュータのバッテリ制御方法。
2. 【請求項２】 強制的に放電中、接続された外部電源を
   バッテリの充電回路から切り離し、外部電源からパーソ
   ナルコンピュータ本体のみに給電する請求項１に記載の
   パーソナルコンピュータのバッテリ制御方法。
3. 【請求項３】 パーソナルコンピュータ本体の主電源と
   して外部から動作用の電力を供給する着脱可能なＡＣア
   ダプターコネクタと、前記パーソナルコンピュータ本体
   に対する主電源のオン、オフを切換える電源スイッチ
   と、前記外部電源によりパーソナルコンピュータ本体と
   ともに充電用の電流が供給され、前記外部電源が取り外
   されたときは、前記パーソナルコンピュータ本体に単独
   に給電し、前回の充電以後の消費電力量の範囲内で繰り
   返し再充電可能なバッテリと、前記バッテリの電圧を検
   出してその充電を制御するバッテリ駆動検出回路とから
   なるパーソナルコンピュータの電源制御回路において、 前記バッテリ駆動検出回路に接続され、前記バッテリの
   充電中およびパーソナルコンピュータへの単独給電中の
   時間を除くバッテリの未使用時間を検出してその累計値
   を計測する未使用時間計測手段と、 前記未使用時間の累計値を所定の値と比較する比較手段
   と、 前記比較手段の出力により前記バッテリの強制放電の必
   要時期を表示する警報表示手段と、 前記バッテリを所定の値まで完全に放電させる強制放電
   手段とを有することを特徴とするパーソナルコンピュー
   タの電源制御回路。
4. 【請求項４】 未使用時間計測手段は、強制放電の完了
   時にリセットされ、その後の完全充電完了後に未使用時
   間のカウントを開始する未使用時間カウンターを有する
   請求項３に記載のパーソナルコンピュータの電源制御回
   路。
5. 【請求項５】 強制放電手段は、強制放電の期間中はバ
   ッテリの放電回路と外部からのパーソナルコンピュータ
   本体への給電回路とを分離する給電回路分離手段を含む
   請求項３または４に記載のパーソナルコンピュータの電
   源制御回路。