JPH09289742A

JPH09289742A - 電子装置とその制御方法

Info

Publication number: JPH09289742A
Application number: JP10174596A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Minowa; 政寛箕輪; Yasutoshi Takizawa; 安俊滝沢
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1996-04-23
Publication date: 1997-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のバッテリを電力源として使用する電子装
置において、バッテリの残り容量を正確に検出可能な有
する電子装置およびその制御方法を提供する。【解決手段】バッテリパック１、２は、それぞれトラン
ジスタ２８、２９からなるスイッチ手段を介してＡＣア
ダプタに接続され、通常は双方のスイッチ手段をオンし
充電されている。バッテリの残り容量を検出する時、一
時的にバッテリへの充電を停止し電圧を検出する。これ
により正確なバッテリ充電量を検出可能でバッテリの有
効な活用と過充電による劣化の防止を図ることができ
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、電力源としてバッ
テリとＡＣアダプタを有する電子装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の、バッテリ等の電力源を有する電
子装置においては、電圧を検出してバッテリの残り容量
を推定したりいたが、その際バッテリの電圧検出時は、
回路に電流を流した状態で行っていた。また、放電電流
を計測してこれを積算して消費電力を測定するといった
方法も取られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、バッテリから
電流を流したままでは正確な残量検出ができないという
不具合があった。又、測定誤差を考慮するため、充電容
量がかなり残っていても早めに終了と判定してしまい、
電子装置の作動時間を縮めることとなっていた。更に充
電中は正確な充電量あるいは残り容量を検知する事は困
難であった。

【０００４】本願は上記のような課題を解決するもの
で、バッテリ等の電力源を有する電子装置において、使
用者に最も適したバッテリ等の電力制御手段を有する電
子装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するもので、主電源としての主バッテリと、ＡＣアダプ
タと、前記主バッテリ及びＡＣアダプタを制御する電力
制御手段と、前記主バッテリの電圧を計測する電圧検出
手段とを有する電子装置において、前記電力制御手段
は、前記ＡＣアダプタから主バッテリへの充電をオン・
オフするスイッチ手段を有し、前記主バッテリの電圧を
検出する時は前記スイッチ手段をオフし非測定対象の主
バッテリを解放状態とする制御手段を有することを特徴
とする電子装置である。

【０００６】又、本発明は主電源としての主バッテリ
と、ＡＣアダプタと、前記主バッテリ及びＡＣアダプタ
をを制御する電力制御手段と、前記主バッテリの電圧を
計測する電圧検出手段とを有する電子装置において、前
記主バッテリの電圧を検出する時は前記ＡＣアダプタか
らの充電を遮断し非測定対象の主バッテリを解放状態と
して測定することを特徴とする電子装置の制御方法であ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明を一実施例を基に詳細
に説明する。図１は、本発明の電子装置の一種のハンド
ヘルドあるいは、ラップトップタイプの小型コンピュー
タ装置の略図であり、バッテリ電力源としてのバッテリ
パック１、バッテリパック２、バックアップ用サブバッ
テリ１８、電力制御手段のバッテリ制御部７、サブＣＰ
Ｕ７ａ、電圧検出手段のＡ／Ｄコンバータ８、メインＣ
ＰＵ９ａ及び周辺回路からなる主回路部９、表示部１
０、ＩＯ部１６、ＲＡＭ／ＲＴＣ（ランダムアクセスメ
モリ／リアルタイムクロック）１７、ボルテージレギュ
レータ２４、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０等から構成され
ている。バッテリ制御部７はサブＣＰＵ７ａを有し、主
回路部９が停止中も電源を監視している。

【０００８】電界効果トランジスタ（以下ＦＥＴとす
る）３、ＦＥＴ４、ＦＥＴ５、ＦＥＴ６はバッテリパッ
クの電力供給をオン・オフをするためのスイッチング素
子の一種であるＦＥＴスイッチであり、ＦＥＴとパラレ
ルに入っているダイオード３ａ、４ａ、５ａ、６ａはＦ
ＥＴ内部に存在する寄生ダイオードである。しかしＦＥ
Ｔ４及びＦＥＴ６にパラレルに入っているダイオード４
ａ、６ａは必要に応じて順方向電圧が低く電流容量の大
きいダイオードを使用することもできる。尚、ＦＥＴは
他のバイポーラトランジスタ、リレー等に置き換えるこ
とも可能である。

【０００９】装置の電源スイッチであるスタートスイッ
チ２５が投入されると、バッテリ制御部７はこれを検知
し、バッテリパック１またはバッテリパック２から所定
のＦＥＴ、ボルテージレギュレータ２４、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータ３０介して各回路に電力が供給されて所定の動
作が実行可能となる。

【００１０】電力源として、バッテリ１、２とは別にＡ
Ｃアダプタ２１が備えられ、この入力端子２１ａ、ダイ
オード２３を介してバッテリ出力端子３７に接続され回
路部に電力が供給可能となっている。ＡＣアダプタ２
１が接続されるとアダプタ検出回路２２から、検出信号
が出力されＦＥＴ４、６の制御端子にゲート回路２６、
２７を介してオフ信号が供給され、バッテリからの電力
供給が遮断される。この検出信号はバッテリ制御部にも
伝達されＡ／Ｄコンバータの検出動作もこれに対応す
る。

【００１１】バッテリ出力端子３７とサブバッテリ１８
はダイオード３４、３５を介して接続され、この接続点
３６からバッテリ制御部７、Ａ／Ｄコンバータ８及びＲ
ＡＭ／ＲＴＣ１７等の各回路への電源供給がなされてい
る。装置の稼働中は、出力端子側３７の電位が高いので
サブバッテリから電力は供給されない。装置の通常動作
が停止している時は、バッテリ制御部７、Ａ／Ｄコンバ
ータ８及びＲＡＭ／ＲＴＣ１７等の各回路に電力が供給
され、電圧チェック、スタートスイッチのオン等の監視
を実行中で通常動作中に比べて消費電流が非常に少なく
なる。Ａ／Ｄコンバータ８はバッテリ１、２の出力端
子に接続され個別にそれぞれの電位を計測可能に構成さ
れている。このＡ／Ｄコンバータ８はサブＣＰＵ７ａと
一体にワンチップＣＰＵで構成されることが多い。

【００１２】またバッテリパック１及びバッテリパック
２が取り外されて、主電源の供給がストップした場合は
サブＣＰＵ７ａの動作も停止し、サブバッテリ１８によ
りＲＡＭ／ＲＴＣ１７のデータ保持が可能である。この
時一般に、サブＣＰＵ７ａはサスペンドモードの状態と
なる。２０はＡ／Ｄコンバータ８とは別に、装置の電源
を監視する電圧比較回路であり、抵抗器３１、３２の分
圧点の電位が、ゼナーダイオード３３によって発生する
電位を基準として比較され所定の出力がコンパレータ２
０ａから出力される。

【００１３】２８、２９はＡＣアダプタ２１の電流をオ
ンオフするトランジスタであり、バッテリパック１、２
への充電を制御する場合に用いられる。

【００１４】１１は、種々の警報を鳴らすブザー、１
２、１３はバッテリパック１、２に対応した部位に設け
られたＬＥＤ、１４、１５は後に詳しく説明するバッテ
リ収納部の蓋にそれぞれ係合し、蓋の開閉状態を検出す
る蓋検出スイッチをそれぞれ示す。

【００１５】図２は本装置を正面から見た略図である。
バッテリパック１及びバッテリパック２が装置の背面側
の位置に内蔵され、裏蓋を開閉して取り出せる構造とな
っている。４０、４１、４２、及び４３はそれぞれバッ
テリパックの動作状態や残量を示す表示であり表示部１
０上に表示される。

【００１６】図３は本装置を背面、及び側面から見た略
図、図４はバッテリパックの蓋を開いたときの構造を示
す略図であり、これを用いてバッテリ回りの構造を説明
する。バッテリパック１用の蓋４５及びバッテリパック
２用の蓋４６があり、この蓋を開けるとその中にバッテ
リパック１及びバッテリパック２を装着することができ
る。バッテリパック１用の蓋４５を開けると図４の通り
バッテリパック１、ＬＥＤ１２及びバッテリパック１用
の蓋検出スイッチ１４がある。この蓋検出スイッチはバ
ッテリパックの装着未装着を検出するバッテリ装着検出
手段であり、バッテリ蓋の開閉を検知している。

【００１７】バッテリパック１の用蓋４５を開けるとバ
ッテリパック１の用蓋検出スイッチ１４が作動する。バ
ッテリパック２用の蓋を開けると図には示していないが
図４と同様にＬＥＤ１３を見ることができバッテリパッ
ク２用の蓋検出スイッチ１５が作動する。

【００１８】次に、図１に基づいて、本発明の詳細を説
明する。

【００１９】電界効果トランジスタ（以下ＦＥＴとす
る）３、ＦＥＴ４、ＦＥＴ５、ＦＥＴ６はバッテリパッ
クの電力供給をオン・オフをするためのスイッチング素
子の一種であるＦＥＴスイッチであり、ＦＥＴとパラレ
ルに入っているダイオード３ａ、４ａ、５ａ、６ａはＦ
ＥＴ内部に存在する寄生ダイオードである。しかしＦＥ
Ｔ４及びＦＥＴ６にパラレルに入っているダイオード４
ａ、６ａは必要に応じて順方向電圧が低く電流容量の大
きいダイオードを使用することもできる。

【００２０】ＦＥＴ３、４が直列に接続されてバッテリ
パック１の出力端子に接続され、ＦＥＴ５、６が同様に
バッテリパック２の出力端子に接続されている。

【００２１】これらの４つのＦＥＴは制御端子であるゲ
ート端子を有しバッテリ制御部７によりそれぞれ独立に
オン・オフ制御可能である。尚、ＦＥＴは他のバイポー
ラトランジスタ、リレー等に置き換えることも可能であ
る。

【００２２】通常ＦＥＴには寄生ダイオードが入ってい
るのでＦＥＴをオフしても寄生ダイオードを通して寄生
ダイオードのアノードからカソードの方向に電流が流れ
る。したがってこれを防ぐために一般的にＦＥＴをスイ
ッチング素子として使用する場合にはＦＥＴの寄生ダイ
オードのアノード同士またはカソード同士が向かい合う
ように２個直列に接続して完全なスイッチ機能を実現す
ることが多い。しかしこの場合直列に接続された２個の
ＦＥＴが同時にオンまたはオフするように制御される。
しかし本発明の一実施例ではそれぞれのＦＥＴを独立に
オン、オフすることができる様にしたため、ＦＥＴ３又
は５をオンし、ＦＥＴ４又は６をオフすればＦＥＴ３又
は５からダイオード４ａ又は６ａを介して電力が供給さ
れ、双方ともオフならば完全にバッテリからの電力供給
が停止される様に構成されていて、様々な電力供給モー
ドに柔軟に対応可能である。

【００２３】ＡＣアダプタ２１が接続されるとアダプタ
検出回路２２から、検出信号が出力されＦＥＴ４、６の
制御端子にゲート回路２６、２７を介してオフ信号が供
給され、バッテリからの電力供給が遮断される。この検
出信号はバッテリ制御部にも伝達されＡ／Ｄコンバータ
の検出動作もこれに対応する。

【００２４】本実施例ではＡ／Ｃアダプタが接続されて
いない時、次のような組み合わせでＦＥＴのオン、オフ
を制御する。バッテリパック１から回路に電力を供給す
るにはＦＥＴ３、ＦＥＴ４をオンしＦＥＴ５、ＦＥＴ６
をオフする。（これを単一結合モードと言う。）バッテ
リパック２から回路に電力を供給する場合にはＦＥＴ
３、ＦＥＴ４をオフしＦＥＴ５、ＦＥＴ６をオンする。
またバッテリパック１及びバッテリパック２からダイオ
ードＯＲにより回路に電力を供給するにはＦＥＴ３、Ｆ
ＥＴ５をオンしＦＥＴ４、ＦＥＴ６をオフする。（これ
を並列結合モードと言う。）４つのＦＥＴを独立に制御
することによりこの３種類の状態を実現することができ
る、実際の動作については以下に詳述する。

【００２５】スタートスイッチ２５が押され装置が起動
すると、先ずバッテリ制御部７は、複数の主バッテリか
ら電力を供給すべく、ＦＥＴ３、５をオンしＦＥＴ４、
６をオフしてバッテリをＯＲ結合する。これは以下のよ
うな理由による。

【００２６】すなわち、バッテリ１、２が取り外された
りした経緯があるとサブＣＰＵ９ａはサスペンド状態と
なっている。このためスタートスイッチによってこれを
解除しバッテリ制御部を作動状態とする時はどちらのバ
ッテリが電力供給可能か分からないのでＯＲ結合によっ
て、双方のバッテリから電力を供給しスタートする。

【００２７】この様に構成することによって、バッテリ
制御部に常時電力を供給して作動状態を維持する必要が
無く、サスペンド状態で待機させることができ、また電
源投入直後もバックアップバッテリの電力を用いること
なく、すぐに電力供給が開始された直後に、Ａ／Ｄコン
バータ等を作動し、チェックプログラムを実行させるこ
とになる。これによりバックアップ電池ではＡ／Ｄコン
バータを駆動しないのでは可能な限り小容量のものにで
き、また消費電流も小さいものを選択することができ
る。

【００２８】次に、以下の手順で使用するバッテリが決
定される。バッテリパックが双方とも装着されていて双
方のバッテリパック蓋が閉じられている場合はバッテリ
制御部７はバッテリパック１から回路に電力を供給する
ためにＦＥＴ３及びＦＥＴ４をオンしＦＥＴ５及びＦＥ
Ｔ６をオフする。またバッテリパック蓋が閉じられてい
てバッテリパックがどちらか片方しか装着されていない
場合には装着されている方のバッテリパックから回路に
電力を供給するための２つのＦＥＴをオンし他のバッテ
リパックから回路に電力を供給するためＦＥＴはオフす
る。

【００２９】同様にバッテリパック蓋が閉じられていて
バッテリパックが２本共装着されてはいるがどちらか片
方は十分に充電されていない場合は充電されている方の
バッテリパックから回路に電力を供給する。例えばバッ
テリパック１から電力を回路に供給する場合にはＦＥＴ
３、ＦＥＴ４をオンしＦＥＴ５、ＦＥＴ６をオフする。
逆にバッテリパック２から回路に電力を供給する場合に
はＦＥＴ３、ＦＥＴ４をオフしてＦＥＴ５、ＦＥＴ６を
オンする。バッテリが装着されているかどうか、十分に
充電されているかどうかはＡ／Ｄコンバータ８でバッテ
リパックの端子電圧を測定しこのＡ／Ｄ変換された値を
バッテリ制御部７で読み込んで判断する。バッテリ制御
部７は、双方の電位を比較し、電位の高い方を選択して
メイン回路部に供給する。この時、選択しなかった側の
バッテリの電位がすでに所定電位より低かった場合は、
この旨を主回路部に伝達し、表示あるいは警報等の手段
で使用者に認知させる。

【００３０】この様にして使用するバッテリが決定さ
れ、この電力が主回路部９、表示部１０及びＩＯ部１６
等に供給され装置が動作する。

【００３１】次に、バッテリの切り替え動作について説
明する。バッテリパックが２つ装着されている場合に、
ＦＥＴ３、ＦＥＴ４がオンし、ＦＥＴ５、ＦＥＴ６がオ
フしてバッテリパック１が選択されバッテリパック１か
ら回路に電力を供給しているものとする。装置が動作中
には、バッテリ制御部７は定期的に電位あるいは装脱着
等のバッテリパックの使用状態をチェックする。主回路
部９はバッテリ制御部７からバッテリパックの動作状態
及びバッテリパックの電圧を受け取りその状態を表示部
１０に表示する。表示部１０に表示する情報は２種類あ
る。第１の情報は２つあるバッテリパックのうちのどち
らのバッテリパックが回路に電圧を供給しているかであ
り、第２の情報はそれぞれのバッテリパックの電圧がど
の程度あるかである。この方法は図２に示す通りそれぞ
れのバッテリパックの物理的な位置とバッテリパックの
動作状態の表示の位置が対応していてどの表示がどのバ
ッテリパックの状態を表しているかを使用者が容易にわ
かるようになっている。

【００３２】表示の例としては動作中を示す表示は図２
の動作表示４０、４１のようにＬＣＤ上に○印で示し、
バッテリの電圧は５段階のバーグラフ４２、４３で表示
する。最初に選択されたバッテリパック１が装置に電力
を供給するとバッテリパックの電圧が徐々に低下してい
く。ここではＬＣＤの表示部１０にバッテリの動作状態
を表示しているがＬＥＤ等のデバイスを使ってバッテリ
の状態を表示することも可能である。

【００３３】ここでバッテリの電圧と残り容量について
説明する。

【００３４】図７は一例としてリチウムイオンバッテリ
２本組の開放端子電圧と残り容量との関係を示す図であ
り、縦軸は電圧を、横軸は残り容量を％で示している。

【００３５】この電圧値は開放端子電圧であり、電流が
流れると、内部抵抗により電圧ドロップが発生し、電位
が下がる。又、リチウムイオン電池の特性により温度変
化があってもほとんど電圧に変化がないことが知られて
いるため、ＮｉＣｄバッテリのように温度補正する必要
がほとんど無いという特徴を有している。この特徴を用
いることにより、開放電圧を測定することによって極め
て確実に電池の残り容量を検知することができる。ま
た、正確な電位を知るときは開放電圧を測定するため、
一時的に他方の電池に切り替え、測定対象となるバッテ
リを解放状態すなわち電流値を０として検出する。概略
の残り容量を計測するには、あらかじめ主回路部で使用
する消費電流の平均値を求め、この電流値と内部抵抗か
ら、ドロップ電圧を求めこの分を補正すれば良い、一般
的には、ハンドヘルドコンピュータでは、所定の動作モ
ードに限定すればそれほど消費電流に変動は無いのでか
なり正確に電位を計測可能である。バッテリ制御部７
はあらかじめ定めた参照電圧Ｖｒｅｆ１と比較し、バッ
テリパック１の電圧がもはや回路の動作を継続するには
危険と判断できる程に、例えば開放電圧が６．８Ｖに低
下すると、ＦＥＴ３及びＦＥＴ４をオフしＦＥＴ５及び
ＦＥＴ６をオンしてバッテリパック２から回路に電力を
供給する。バッテリ制御部７のこの動作は主回路部９に
伝えられ、主回路部９は、新たな状態を表示部１０に表
示する。すなわちバッテリパック２が動作中であること
を表示部１０に表示する。

【００３６】バッテリパック２の電圧が低下し、同様に
あらかじめ定めた参照電圧Ｖｒｅｆ２と比較し、これ以
上装置の動作を継続するには危険な程度になると主回路
部９はバッテリ制御部７からの情報により表示部１０に
バッテリパック１、バッテリパック２とも電圧が十分で
ない旨を表示する。電圧が十分で無い場合には、例え
ば、図２のバーグラフの四角状のエレメントが１つも表
示されない。電圧不十分をより強く警告するには表示部
１０のバッテリパックの位置に対応した右半分あるいは
左半分の表示部を点滅させる等の制御を行ってもよい。
上記参照電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２は、バッテリ１と
バッテリ２が同様の容量、種類の時は同一でも良いが、
異なる種類であった場合はこれに応じて別々の参照電圧
を用いても良い。以上説明した動作をフローチャートで
説明する。図５において最初にバッテリパックを装着し
て動作を開始するとバッテリ制御部７が初期化されて先
ずステップＳ１０のようにＦＥＴ３、ＦＥＴ５をオンＦ
ＥＴ４、ＦＥＴ６をオフして二つのバッテリパックをダ
イオードＯＲ結合する並列結合モードを実行する。初期
状態ではどちらのバッテリが装着されているかあるはど
ちらのバッテリにどの位電圧があるかが不明なのでダイ
オードＯＲ結合させて両方のバッテリパックから電力を
供給する。続いてバッテリ制御部７はステップＳ１２で
バッテリパック１の電圧をＡ／Ｄコンバータ８を使って
測定する。もしバッテリパック１の電圧が十分であれば
ステップＳ２０のようにＦＥＴ３、ＦＥＴ４をオンして
ＦＥＴ５、ＦＥＴ６をオフしてバッテリパック１から回
路に電力を供給する単一結合モードを実行する。

【００３７】ステップＳ１２においてバッテリパック１
の電圧が不充分なら次にステップＳ１４でバッテリパッ
ク２の電圧を測定する。バッテリパック２の電圧が十分
であればステップＳ１８のようにＦＥＴ３、ＦＥＴ４を
オフしてＦＥＴ５、ＦＥＴ６をオンしバッテリパック２
から回路に電力を供給する。両方のバッテリパックの電
圧が共に十分でなければステップＳ１０で設定したと同
じ並列結合モードを保ち装置を動作状態にできないよう
にする。しかしいずれは充電されたバッテリパックを挿
入するので両方のバッテリパックが共に電圧が十分で無
い場合でもステップＳ１２に戻り常にバッテリパックの
電圧の測定を行う。ステップＳ２０、Ｓ１８でどちらか
のバッテリパックから回路に電圧を供給した状態になる
と装置は動作可能になる。ステップＳ２２で現在選択さ
れているバッテリの電圧を測定する。

【００３８】次に、ステップＳ２４でバッテリパックの
電圧が低下すると次に他のバッテリパックの電圧を確認
する。もし他のバッテリパックの電圧が十分であればバ
ッテリパックの切り替えを行う。ステップＳ２６で引き
続きステップＳ２２に戻って選択されているバッテリパ
ックの電圧を測定する。ステップＳ２４で他のバッテリ
パックの電圧が十分でなければ装置を動作させ続けるこ
とができない。ステップＳ２８で装置が動作中ならユー
ザにバッテリの電圧が十分でないことを通知した上で装
置の動作を停止させる。ステップＳ２８で装置が停止中
なら、装置の動作を停止するステップＳ３０を飛び越し
てステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では両方のバ
ッテリパックの電圧が十分でないのでＦＥＴ３、ＦＥＴ
５をオン、ＦＥＴ４、ＦＥＴ６をオフしてバッテリパッ
クの出力をダイオードＯＲ結合し、電力供給モード２を
実行する。そして再びステップＳ１２に戻りバッテリパ
ックの電圧の確認を行う。

【００３９】電源投入等の、装置の通常動作のスタート
時に、複数のバッテリから同時に、供給することによ
り、スタートの信頼性が確保される。すなわち、スター
ト時にはＣＰＵは検出機能あるいは演算機能などが停止
されているわけであり、先ず、必ず所定の初期化処理が
必要となりこの時には、全ての、あるいは複数のバッテ
リをＯＲ回路で電力供給することが極めて有効である。

【００４０】さて、使用者は２つのバッテリ共に残り電
圧が十分でないと速やかに動作を停止させるか、ＡＣア
ダプタを装着する必要がある。さもないと回路に供給さ
れる電圧が低下し装置が誤動作したりＲＡＭ／ＲＴＣ１
７のデータが破壊する可能性がある。

【００４１】本発明ではこの対策として以下のような制
御を実行させる。先ず、２本のバッテリパックが放電し
て使用者にその状態が発生したことを表示部１０で通知
し、次に一定時間（例えば１分）経過しても使用者が装
置の動作を停止しなかった場合には主回路部９は所定の
データ待避処理等を実行して回路の動作を停止させさサ
スペンドモードとなる。回路の動作が停止すると装置の
消費電流は動作時に比べて非常に少なくなり、所定期
間、装置はメインＣＰＵのサスペンド状態を継続する。
放電が継続され、電位はその後も徐々に低下して行く。
この状態ではバッテリ制御部７の最小限の動作、例え
ば、蓋のオープン、バッテリの脱着のチェック等が実行
される。そしてゼナーダイオード３３、抵抗器３１、３
２で決定される検出電圧となると、コンパレータ２０の
出力がＨレベルからＬレベルに反転し、これによってサ
ブＣＰＵもサスペンディング状態となり、ＦＥＴ３、
４、５、および６がオフされ、バッテリ１、２からの電
力供給は停止されバックアップバッテリ１８からの供給
に切り替えられる。この状態では、ＲＡＭ／ＲＴＣ１７
のバックアップにバックアップバッテリの電力が消費さ
れる。

【００４２】又、使用者が双方のバッテリとも残り電圧
が少ないことを認識して、電源スイッチを操作すると主
回路部９はレジューム機能の設定の有無に基づいて所定
のデータ待避処理等を行い装置の動作が停止を停止す
る。この時、それまでの動作中に回路に電力を供給して
いたバッテリパックの残り電圧が十分にあればそのバッ
テリパックから動作停止中にも継続してバッテリ制御部
に電力を供給する。この場合電力供給停止時の参照電圧
は、通常動作時の参照電圧より低いレベルでよい。それ
は、通常動作時は、ＤＣ／ＤＣコンバータ等で主回路部
９に定電圧を供給する関係で比較的高い電位が必要であ
るが、バッテリ制御部の動作、ＲＡＭ／ＲＴＣ１７のバ
ックアップには、３Ｖ程度の低い電位が供給されればよ
いからである。

【００４３】上記の行程をバッテリの供給制御で説明す
ると以下となる。始めに使用したバッテリ１が所定の参
照電圧Ｖｒｅｆ３より高いレベルになっていないとき
は、双方のバッテリ共に電圧が十分でないと判断し、Ｆ
ＥＴ３及びＦＥＴ３、５をオンし、ＦＥＴ４、６をオフ
して２本のバッテリパックの出力をＦＥＴ４及びＦＥＴ
６の寄生ダイオードを使用してダイオードＯＲで出力さ
せる。バッテリパック１及びバッテリパック２の出力が
ＦＥＴ４及びＦＥＴ６と並列に入っているダイオードに
よりＯＲ結合されるとこれらのダイオードにより２つの
バッテリパックのうち電圧の高いほうから回路に電力が
供給される。

【００４４】上記参照電圧Ｖｒｅｆ３は、他方のバッテ
リが充電されて回復しているかをチェックするものであ
るから、残り電圧をチェックするレベルより高く設定さ
れている。

【００４５】２本のバッテリ共放電した後では使用者は
バッテリパックを満充電されたバッテリパックに交換す
るためどちらかのバッテリを取り外す。そのような場
合、どちらのバッテリパックを先に取り外してもバッテ
リの出力がダイオードＯＲ結合されているのでバッテリ
制御部７がバッテリの挿抜の状況に応じてＦＥＴの制御
を行わなくてもバッテリ制御部の動作停止中に回路への
電力の供給を続けることができる。

【００４６】さらに２本のバッテリパックがダイオード
ＯＲ結合されていればどちらか電圧の高い方のバッテリ
から回路に電力を供給しながら２本のバッテリパックの
合計容量で動作停止中の回路に電力を供給することがで
きる。こうすることによりバックアップ用バッテリ１８
からの不要な放電を防ぐことができる。通常バックアッ
プ用バッテリ１８はリチウム１次電池を使用することが
多いので放電するとバックアップ用バッテリ１８を交換
する必要がある。したがってバックアップ用バッテリ１
８から放電する機会をできる限り少なくすることは大き
な意味がある。

【００４７】以上は２本のバッテリの電圧が共に低下し
装置が動作停止状態にバッテリパックの交換を行う場合
の説明であったが装置が停止してから再び装置を動作さ
せると装置が行っている作業を中断させなければならな
いので作業の効率が低下する。そのため装置が動作状態
でもバッテリパックの交換を行うことができれば作業を
中断せずに装置を使用し続けることができる。動作中に
バッテリパックを交換するためには交換するバッテリを
装置から取り外してももう一方のバッテリで装置を動作
させ続けられる必要がある。したがって上記説明におい
てバッテリパック１の電圧が低下してバッテリパック２
からの電力供給に切り換えてからバッテリパック２の電
圧が低下するまでの期間にバッテリパック１の交換をす
る必要がある。

【００４８】例えばバッテリパック１で装置を動作させ
ていた時にバッテリパック１の電圧が低下するとバッテ
リ制御部７はバッテリパック１から回路への電力供給を
絶ちバッテリパック２から回路に電力を供給する。主回
路部９はこの状態変化をバッテリ制御部７から受け取り
表示部１０にバッテリパック１の電圧が低下したためバ
ッテリパック２から電力を供給しているという情報が表
示される。使用者はこの情報を見てバッテリパックの交
換を行うことになる。

【００４９】装置に電力を供給しているバッテリパック
の電圧が十分でありもう一方のバッテリパックの電圧が
低下している時に使用者がバッテリパックの交換を行お
うとする場合（最も起こりうる状態である）、電圧が低
下している方のバッテリを交換すれば装置を動作させた
ままバッテリパックの交換を行える。この操作を繰り返
すことにより装置の動作を中断することなくバッテリパ
ックの交換を行うことができる。

【００５０】また上記説明でバッテリ制御部７がＡ／Ｄ
コンバータ８を使用してバッテリパック１またはバッテ
リパック２の電圧を測定し、その測定結果を主回路部９
が受け取って表示部１０に表示する動作について言及し
た。本実施例ではバッテリパックとしてリチウムイオン
２次電池を使用している。前述したように、通常リチウ
ムイオン２次電池はバッテリパックの開放電圧を測定し
その電圧によって電池の残量を計算するか放電電流と内
部抵抗から開放電圧をもとめることもできる。しかし動
作中のバッテリパックの端子電圧を測定する場合は放電
電流が一定値となるような動作モードに限定して測定す
る必要がある。本実施例の構成においては、もしバッ
テリパック１から回路に電力を供給中にバッテリパック
２が回路を動作させるのに十分な電圧をもっていればバ
ッテリ制御部７が短時間だけバッテリパック２から回路
に電力を供給するようにＦＥＴ３、ＦＥＴ４をオフしＦ
ＥＴ５、ＦＥＴ６をオンする。このようにするとバッテ
リパック１からは電流が放電しないのでバッテリパック
１の端子電圧をＡ／Ｄコンバータ８で測定すればバッテ
リパック１の開放電圧が測定できる。バッテリパック１
の開放電圧を測定した後、速やかにＦＥＴ３、ＦＥＴ４
をオンしＦＥＴ５、ＦＥＴ６をオフすると装置の動作を
中断させずにバッテリパックの開放電圧を測定し電圧を
測定する前の状態に戻ることができる。

【００５１】バッテリ制御部７が測定したバッテリパッ
ク１の開放電圧を主回路部９に送りこれを元にＣＰＵ及
び周辺回路は表示部１０にバッテリパックの放電電流及
び内部抵抗の影響のないより正確なバッテリパックの残
量を表示することができる。この測定は同様の方法でバ
ッテリパック２に対しても行うことができる。またパッ
テリパックの開放電圧を測定するために測定しない方の
バッテリパックから回路に電力を供給すると一時的に開
放電圧を測定しない方のバッテリパックが放電してしま
う。しかしバッテリパックの開放電圧を測定するために
必要な時間はたかだか数１０ｍｓでありバッテリパック
から放電される電気量は自己放電により失われる電気量
と大差がない。

【００５２】又、バッテリ電圧を測定するタイミングに
ＡＣアダプタが装着されていることをＡＣアダプタ検出
回路２２が検知している時は、対応するバッテリのトラ
ンジスタ２８、２９をオフし、充電を止めて開放電圧を
計測する。

【００５３】図６は、この時の電圧検出ルーチンのフロ
ーチャートであり以下に詳述する。

【００５４】ステップＳ５０でＡＣアダプタが装着され
ているかチェックし、装着されていなければ、ステップ
Ｓ７０の電池駆動時の所定ルーチンを実行する。次にス
テップＳ５２で、トランジスタ２８、２９をオフし充電
を停止する。ステップＳ５４でバッテリ１の電位を計測
する。ステップＳ５６でこの電位が満充電の電位となっ
ているかチェックし、そうであるならば、ステップＳ６
６でトランジスタ２８のオフの継続を記憶する。次に、
ステップＳ５８でバッテリ２の電圧を計測し、ステップ
Ｓ６０で満充電かチェックし同様に満充電ならステップ
Ｓ６８でトランジスタ２９のオフの継続を記憶する。ス
テップＳ６２でトランジスタ２８、２９の状態を満充電
か、そうでないかに対応してオン・オフをセットする。
測定結果を表示部１０に、所定のバーグラフで表示す
る。

【００５５】満充電かどうかは、リチウムイオンバッテ
リの場合は図７のグラフより８．４ボルト以上で有れば
満充電とする。

【００５６】以上の実施例ではバッテリパックが２つの
場合を説明したが３つ以上の場合でも同様の構成で実現
することができる。また、バッテリパックはリチウムイ
オン２次電池で説明したが、ニッカド電池、ニッケル水
素電池、鉛蓄電池等でも同様に実現できる。（但し電圧
測定による正確な残量検出はリチウムイオン電池と鉛蓄
電池等のみ可能である）

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
ッテリを有する電子装置において、バッテリの残り容量
を検出する際、ＡＣアダプタの充電を一時的に止めて開
放状態にして電圧測定を実行することにより、極めて正
確に残り容量を検出することができる。このためバッテ
リでの使用時間を大幅に延ばし、有効にバッテリを使用
することが可能となる。又、消費電流を検出する電流検
出回路が不要となりローコストなバッテリ制御回路を実
現できる。又正確な容量を検出できるため過充電による
バッテリの劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のバッテリ制御回路を示す図
である。

【図２】実施例の装置の表示部を示す図である。

【図３】実施例の装置の背面を示す図である。

【図４】実施例の装置でバッテリ蓋を取り外した時の図
である。

【図５】実施例の装置で通常動作時の制御を示すフロー
チャートである。

【図６】実施例の装置でバッテリ蓋が開いた場合の制御
を示すフローチャートである。

【図７】リチウムイオンバッテリの解放電圧と充電容量
の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１、２：バッテリパック２８、２９：トランジスタ７：バッテリ制御部８：Ａ／Ｄコンバータ９：主回路部１０：表示部１６：ＩＯ部１７：ＲＡＭ／ＲＴＣ１８：バックアップ用バッテリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主電源としての主バッテリと、ＡＣアダ
プタと、前記主バッテリ及びＡＣアダプタを制御する電
力制御手段と、前記主バッテリの電圧を計測する電圧検
出手段とを有する電子装置において、前記電力制御手段
は、前記ＡＣアダプタから主バッテリへの充電をオン・
オフするスイッチ手段を有し、前記主バッテリの電圧を
検出する時は前記スイッチ手段をオフし非測定対象の主
バッテリを解放状態とする制御手段を有することを特徴
とする電子装置。
【請求項２】請求項１記載の電子装置において、前記
解放状態での残り容量を視覚的に表示する表示手段を有
することを特徴とする電子装置。
【請求項３】請求項１記載の電子装置において、前記
主バッテリが、リチウムイオン電池であることを特徴と
する電子装置。
【請求項４】主電源としての主バッテリと、ＡＣアダ
プタと、前記主バッテリ及びＡＣアダプタをを制御する
電力制御手段と、前記主バッテリの電圧を計測する電圧
検出手段とを有する電子装置において、前記主バッテリ
の電圧を検出する時は前記ＡＣアダプタからの充電を遮
断し非測定対象の主バッテリを解放状態として測定する
ことを特徴とする電子装置の制御方法。
【請求項５】請求項４記載の電子装置の制御方法にお
いて、前記主バッテリが、リチウムイオン電池であるこ
とを特徴とする電子装置の制御方法。