WO2015111160A1 - バッテリユニット、情報処理装置及びバッテリユニット制御方法 - Google Patents

バッテリユニット、情報処理装置及びバッテリユニット制御方法 Download PDF

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WO2015111160A1
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battery
power
usb
port
external device
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PCT/JP2014/051297
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路生 小山
山田　正治
大介 湯澤
Original Assignee
富士通株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/342—The other DC source being a battery actively interacting with the first one, i.e. battery to battery charging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/30—Charge provided using DC bus or data bus of a computer
    • H—ELECTRICITY
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery unit, an information processing apparatus, and a battery unit control method.
  • a power supply that can supply and charge a battery and a power supply that can supply power such as an alternating current (AC) adapter can be connected Equipment is widespread.
  • the battery is charged by receiving power from the AC adapter.
  • notebook PCs may have a plurality of batteries.
  • a notebook PC has a main battery provided as part of the main body as one of the batteries.
  • the notebook PC may have a sub battery as an auxiliary battery in addition to the main battery.
  • a notebook PC has an expansion bay that is an empty space for adding a DVD drive, a hard disk, or the like.
  • an additional battery can be added as a sub-battery in the expansion bay.
  • a sub-battery that can be stored in this bay may be referred to as a “bay battery”.
  • the sub-battery is expected to be used not only as a power source for PCs but also as a power source for devices other than PCs in the event of an emergency such as a disaster because of its easily removable characteristics. For example, it is important to use a sub battery as a power source for charging a mobile phone.
  • the sub battery is provided with a connection terminal to other devices such as Universal Serial Bus (USB).
  • USB Universal Serial Bus
  • the sub battery unit when the sub battery unit is detached from the notebook PC and used as a power source for an emergency, it is preferable that the sub battery is sufficiently charged.
  • the disclosed technology has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a battery unit, an information processing apparatus, and a battery unit control method that suppress power consumption of a battery.
  • the battery unit, the information processing apparatus, and the battery unit control method disclosed in the present application are charged with a voltage for operation of the information processing apparatus by receiving power from the information processing apparatus.
  • the output terminal is a terminal to which an external device different from the information processing device can be connected and for supplying power to the external device.
  • the converter receives power input from the first battery, converts the input power into a voltage for operating the external device, and supplies the converted voltage to the external device via the output terminal.
  • the control unit operates the conversion unit when there is no power supply from the information processing apparatus and the external device is not connected to the output terminal.
  • the power consumption of the battery can be suppressed.
  • FIG. 1 is a block diagram of a notebook PC.
  • FIG. 2A is a diagram illustrating an optical disk drive that is an example of a bay device.
  • FIG. 2B is a diagram illustrating a bay battery which is an example of a bay device.
  • FIG. 2C is a diagram illustrating a bay battery with a USB charging port, which is an example of a bay device.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing details of a bay battery with a USB charging port.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing details of the USB device detection circuit and the switch control circuit.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the connection state of the bay battery with the USB charging port, the connection state of the USB device, and the ON / OFF state of each switch.
  • FIG. 6 is a flowchart of control of a bay battery with a USB charging port.
  • FIG. 1 is a block diagram of a notebook PC.
  • the “PC main body” refers to a collection of each unit mounted on a casing on which a central processing unit (CPU) that performs arithmetic processing is mounted.
  • CPU central processing unit
  • the PC main body 1 includes a Liquid Crystal Display (LCD) 11, a CPU 12, a device control circuit 13, a main battery 14, a charging integration circuit (IC) 15, a power management unit (PMU) 16, and a bay 17.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • IC charging integration circuit
  • PMU power management unit
  • CPU 12 performs arithmetic processing. Further, for example, the CPU 12 displays the result of the arithmetic processing on the LCD 11.
  • the device control circuit 13 is, for example, Platform Controller Hub (PCH). In response to an instruction from the CPU 12, the device control circuit 13 transmits and receives commands to and from the bay device attached to the bay 17. Hereinafter, attaching the bay device to the bay 17 may be connecting the bay device to the PC main body 1.
  • the device control circuit 13 has a function as a Serial Advanced Technology Attachment (SATA) or USB interface.
  • SATA Serial Advanced Technology Attachment
  • USB USB interface
  • the main battery 14 is a main battery for operating the PC main body 1.
  • the main battery 14 supplies power to each part of the PC main body 1 although a power supply path is not shown.
  • the main battery 14 is charged by receiving power from the AC power source 2.
  • the charging IC 15 performs charging control of the main battery 14 and a bay battery described later. For example, when the charging IC 15 receives an instruction to charge the main battery 14 from the PMU 16, the charging IC 15 outputs the power supplied from the AC power supply 2 to the main battery 14 to charge the main battery 14. When the charging IC 15 receives an instruction from the PMU 16 to charge the bay battery attached to the bay 17, the charging IC 15 outputs the power supplied from the AC power source 2 to the bay battery via the battery port 18 to charge the bay battery. I do.
  • the PMU 16 controls the overall system power supply. In particular, the PMU 16 controls the charging IC 15.
  • the PMU 16 notifies the charging IC 15 of an instruction to charge the main battery 14.
  • the PMU 16 notifies the charging IC 15 of an instruction for charging the bay battery attached to the bay 17.
  • the PMU 16 instructs the bay battery to perform charging or switch to power supply via the battery port 18.
  • the bay 17 is a space for incorporating a bay device.
  • a bay device can be attached to and detached from the bay 17.
  • the bay 17 is provided with a battery port 18 for supplying electric power for charging when the attached bay device is a battery. Further, the bay 17 is provided with a data port 19 for supplying power to the attached bay device and transmitting / receiving data.
  • the AC power source 2 is connected to an outlet or the like, and supplies power supplied from the power source of the connection destination to the PC body 1.
  • FIG. 1 shows a state in which the AC power source 2 is connected to the PC main body 1, the AC power source 2 can be attached to and detached from the PC main body 1.
  • FIG. 2A is a diagram showing an optical disk drive which is an example of a bay device.
  • FIG. 2B is a diagram illustrating a bay battery which is an example of a bay device.
  • FIG. 2C is a diagram illustrating a bay battery with a USB charging port, which is an example of a bay device.
  • the optical disk drive 201 shown in FIG. 2A or the bay battery 202 shown in FIG. 2B is mounted in the bay 17.
  • the optical disk drive 201 has a port 211 connected to the data port 19.
  • the optical disk drive 201 operates in response to an instruction from the device control circuit 13 via the port 211.
  • the optical disk drive 201 transmits / receives data to / from the PC main body 1 via the port 211.
  • the optical disk drive 201 also receives drive power from the port 211.
  • the bay battery 202 has a port 221 connected to the battery port 18.
  • the bay battery 202 receives power for charging and driving via the port 221.
  • the bay battery 202 receives a charging or power supply control signal input from the PMU 16 via the port 221.
  • a bay battery 100 with a USB charging port shown in FIG. 2C which is one of the battery units, can be mounted in the bay 17.
  • the bay battery 100 with a USB charging port has a power port 101 and a signal port 102.
  • the bay battery 100 with a USB charging port has a USB port 103.
  • the power port 101 is connected to the battery port 18 of the PC main body 1.
  • the power port 101 receives input of power supplied from the charging IC 15. Further, the power supply port 101 receives commands for charging and power supply from the PMU 16.
  • the signal port 102 is connected to the data port 19 of the PC main body 1.
  • the signal port 102 receives a signal input from the device control circuit 13. Further, the signal port 102 receives drive power from the main battery 14 or the AC power supply 2.
  • the USB port 103 is a port for connecting a USB device.
  • a mobile phone or the like is connected to the USB port 103.
  • the USB port 103 supplies charging power to, for example, a connected USB device.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing details of a bay battery with a USB charging port.
  • a bay battery 100 with a USB charging port includes a bay battery cell 104, a direct current / direct current (DC / DC) converter 106, and a USB charging control circuit 107 in addition to a power port 101, a signal port 102, and a USB port 103. have. Further, the bay battery 100 with a USB charging port includes a USB device detection circuit 108 and a switch control circuit 109.
  • the power supply port 101 has a power supply terminal 111 and a signal supply terminal 112.
  • the power supplied from the power supply terminal 111 has the same voltage as the PC drive voltage. In this embodiment, the case where the drive voltage of the PC is 12V will be described. That is, the power supplied from the power supply terminal 111 has a voltage of 12V.
  • the signal port 102 has a power supply terminal 121 and signal supply terminals 122 and 123.
  • the power supplied from the power supply terminal 121 has the same voltage as the charging voltage of the USB device. In this embodiment, the case where the charging voltage of the USB device is 5V will be described. That is, the power supplied from the power supply terminal 121 has a voltage of 5V.
  • the bay battery cell 104 is a secondary battery built in the bay battery 100 with a USB charging port.
  • the bay battery cell 104 has a smaller capacity than the main battery 14.
  • the bay battery cell 104 is connected to the power supply terminal 111 of the power supply port 101 via switches 151 and 152.
  • the bay battery cell 104 is charged by the power supplied from the AC power supply 2 via the power supply terminal 111 when the switches 151 and 152 are turned on.
  • the bay battery cell 104 is charged with 12V, which is the drive voltage of the PC.
  • the bay battery cell 104 supplies power with a voltage of 12 V to the power supply terminal 111.
  • the bay battery cell 104 supplies 12V of power to the DC / DC converter 106.
  • the charge control read only memory (ROM) 105 controls the charging of the bay battery cell 104 by the power supplied from the AC power supply 2.
  • the charge control ROM 105 is connected to the signal supply terminal 112 of the power port 101.
  • the charge control ROM 105 is connected to switches 151 and 152 arranged on a power supply line connecting the power supply terminal 111 and the bay battery cell 104.
  • the switches 151 and 152 are, for example, Field Effect Transistor (FET).
  • the charge control ROM 105 is connected to a switch 153 disposed on a transmission line connecting the power supply line connecting the power supply terminal 111 and the bay battery cell 104 and the ground.
  • the switch 153 is, for example, an FET.
  • the charge control ROM 105 receives a charge instruction from the PMU 16 via the signal supply terminal 112. Then, the charge control ROM 105 applies a gate voltage to turn on the switches 151 and 152. Further, when supplying power from the bay battery cell 104 to the PC body 1, the charge control ROM 105 receives a switch ON instruction from the PMU 16 via the signal supply terminal 112. Then, the charge control ROM 105 applies a gate voltage to turn on the switches 151 and 152.
  • the charge control ROM 105 receives a switch OFF instruction from the PMU 16 via the signal supply terminal 112 when supplying power from the bay battery cell 104 to the USB device. Then, the charge control ROM 105 stops the supply of the gate voltage and turns off the switches 151 and 152.
  • the charge control ROM 105 when the charge control ROM 105 receives a notification from the PMU 16 via the signal supply terminal 112 that the bay battery cell 104 has been charged, the charge control ROM 105 turns on the switch 153 by applying a gate voltage. In this case, the power supplied from the bay battery cell 104 is not supplied to the DC / DC converter 106 or the power supply terminal 111.
  • the charge control ROM 105 does not receive a notification that the bay battery cell 104 has been charged from the PMU 16 via the signal supply terminal 112, the charge control ROM 105 does not supply the gate voltage, Turn off. In this case, the power supplied from the bay battery cell 104 is supplied to the DC / DC converter 106 or the power supply terminal 111.
  • the DC / DC converter 106 is connected to transmission lines 161 and 162 branched from the transmission line connecting the power supply line connecting the power supply terminal 111 and the bay battery cell 104 and the ground.
  • the transmission line 161 is a transmission line that supplies power for driving the DC / DC converter 106.
  • the transmission path 162 is a transmission path for sending power to be supplied to the USB device connected to the USB port 103 via the DC / DC converter 106.
  • the power supplied to the USB device is referred to as “charging power”.
  • a switch 171 is disposed on the transmission path 162.
  • the switch 171 is an FET switch. When the switch 171 is ON, charging power is supplied to the DC / DC converter 106. When the switch 171 is OFF, the supply of charging power to the DC / DC converter 106 is interrupted.
  • a power supply switch 110 is disposed on a transmission line connecting the power supply line 111 connecting the power supply terminal 111 and the bay battery cell 104 and the transmission line 161. If the power supply switch 110 is ON, driving power and charging power are supplied to the DC / DC converter 106. If the power supply switch 110 is OFF, the supply of driving power and charging power to the DC / DC converter 106 is cut off, and the DC / DC converter 106 stops operating. When the DC / DC converter 106 stops operating, it consumes no power. Here, the power supply switch 110 is turned OFF when a High signal is input, and is turned ON when a Low signal is input.
  • the DC / DC converter 106 is driven using the power supplied by the transmission line 161.
  • the DC / DC converter 106 receives supply of charging power having a voltage of 12 V from the transmission line 162 when the power supply switches 110 and 171 are ON.
  • the DC / DC converter 106 converts the supplied charging power voltage from 12V for driving the PC to 5V for charging the USB device. Then, the DC / DC converter 106 outputs 5V charging power to the USB device detection circuit 108.
  • the USB device detection circuit 108 is a circuit that detects whether or not a USB device is connected to the USB port 103.
  • the USB device detection circuit 108 outputs the USB device detection result to the switch control circuit 109.
  • the switch control circuit 109 is a switch that controls the power supply switch 110.
  • the switch control circuit 109 is connected to the power supply terminal 121 of the signal port 102.
  • the switch control circuit 109 receives power input from the power supply terminal 121 when the bay battery 100 with a USB charging port is mounted in the bay 17 of the PC main body 1.
  • the switch control circuit 109 receives an input of the USB device detection result from the USB device detection circuit 108.
  • the switch control circuit 109 determines whether the bay battery 100 with the USB charging port is mounted in the bay 17 of the PC main body 1 from the input power from the power supply terminal 121. Further, the switch control circuit 109 determines whether or not the USB device is connected to the USB port 103 from the detection result of the USB device. When the USB device is connected to the USB port 103 and the bay battery 100 with the USB charging port is not installed in the bay 17 of the PC main body 1, the switch control circuit 109 turns on the power supply switch 110. To. When the USB device is not connected to the USB port 103 or when the bay battery 100 with a USB charging port is installed in the bay 17 of the PC main body 1, the switch control circuit 109 turns off the power supply switch 110.
  • the DC / DC converter 106 stops driving, and power consumption by the DC / DC converter 106 is eliminated. That is, when the USB device is not connected to the USB port 103 or when the bay battery 100 with a USB charging port is installed in the bay 17 of the PC main body 1, the DC / DC converter 106 does not consume power, and the bay battery The power consumption of the cell 104 is eliminated.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing details of the USB device detection circuit and the switch control circuit.
  • the USB device detection circuit 108 includes a USB detection switch 180, a USB detection battery 181, and a current detection amplifier 182.
  • the USB detection battery 181 is a battery having a smaller capacity than the bay battery cell 104.
  • the USB detection battery 181 may have a capacity capable of supplying power sufficient to execute the USB detection process described below.
  • the USB detection battery 181 is connected to the power supply terminal 111 of the power port 101.
  • the USB detection battery 181 is charged by receiving power supply from the power supply terminal 111 when the bay battery 100 with a USB charging port is mounted in the bay 17 of the PC main body 1.
  • the USB detection battery 181 is charged with 5 V, which is the charging voltage of the USB device.
  • the USB detection battery 181 is connected to a current detection amplifier 182 through a resistor.
  • the USB detection switch 180 is disposed on the power supply line from the USB detection battery 181 to the current detection amplifier 182.
  • the USB detection switch 180 is, for example, an FET switch.
  • USB detection switch 180 If the USB detection switch 180 is ON, a current is supplied from the USB detection battery 181 to the current detection amplifier 182. On the other hand, if the USB detection switch 180 is OFF, the supply of current from the USB detection battery 181 to the current detection amplifier 182 is cut off.
  • the USB detection switch 180 is turned on when a Low signal is inputted, and is turned off when a High signal is inputted.
  • the current detection amplifier 182 is realized by, for example, a combination of a differential amplifier and a resistor as shown in FIG.
  • FIG. 4 shows an example of the current detection amplifier 182, and other configurations such as using a comparator may be used as long as it can be detected that a current flows when the USB device is connected to the USB port 103.
  • the current detection amplifier 182 receives a current input from the USB detection battery 181.
  • the current detection amplifier 182 receives power input from the USB detection battery 181.
  • the current detection amplifier 182 does not receive power input from the USB detection battery 181.
  • the current detection amplifier 182 outputs a Low signal to the switch control circuit 109.
  • the current detection amplifier 182 outputs a High signal to the switch control circuit 109.
  • the switch control circuit 109 has an AND circuit 191 and a logic inversion circuit 192.
  • the AND circuit 191 receives an input of a signal obtained by inverting the logic of the output of the power supply terminal 121. That is, the AND circuit 191 receives a Low signal when the power supply terminal 121 outputs power. The AND circuit 191 receives a High signal when the power supply terminal 121 does not output power.
  • the AND circuit 191 outputs a Low signal when it receives a Low signal from the current detection amplifier 182 or when it receives a Low signal from the power supply terminal 121. That is, when the bay battery 100 with the USB charging port is connected to the PC main body 1 or when the USB device is not connected to the USB port 103, the AND circuit 191 sends the Low signal to the USB detection switch 180 and Output to the logic inversion circuit 192.
  • the USB detection switch 180 is turned on. As a result, preparation for supplying output power from the USB detection battery 181 to the USB device is completed.
  • the AND circuit 191 receives a High signal input from the current detection amplifier 182.
  • the AND circuit 191 receives a High signal input from the power supply terminal 121. That is, when a USB device is connected to the USB port 103 and a bay battery 100 with a USB charging port is connected to the PC main body 1, the AND circuit 191 sends a High signal to the USB detection switch 180 and the logic inversion circuit. Output to 192.
  • the USB detection switch 180 is turned off. As a result, the output from the USB detection battery 181 is cut off, and the power consumption of the USB detection battery 181 is eliminated.
  • the logic inverting circuit 192 inverts the logic of the signal input from the AND circuit 191 and outputs the inverted signal to the power supply switch 110. As described above, the power supply switch 110 is turned OFF when a High signal is input, and is turned ON when a Low signal is input.
  • the logic inversion circuit 192 outputs a High signal. In this case, the power supply switch 110 is turned off. As a result, the DC / DC converter 106 stops operating.
  • the logic inversion circuit 192 When the bay battery 100 with a USB charging port is connected to the PC main body 1 and the USB device is connected to the USB port 103, the logic inversion circuit 192 outputs a Low signal. In this case, the power supply switch 110 is turned on. Thereby, the DC / DC converter 106 starts operation, and the power of the bay battery cell 104 is supplied to the USB device.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the connection state of the bay battery with the USB charging port, the connection state of the USB device, and the ON / OFF state of each switch.
  • a output in FIG. 5 represents the logic of the output from the power supply terminal 121.
  • B output in FIG. 5 represents the logic of the output from the current detection amplifier 182.
  • OUT in FIG. 5 represents the logic of the output from the AND circuit 191.
  • OUT #” in FIG. 5 represents the logic of the output from the logic inverting circuit 192. In FIG. 5, “1” represents High logic, and “0” represents Low logic.
  • the A output is “0”.
  • the A output is “1”.
  • the AND circuit 191 receives a signal having a logic opposite to that of the A output.
  • the B output is “0”. On the other hand, when the USB device is connected to the USB port 103, the B output is “1”.
  • the power supply switch is used only when the bay battery 100 with the USB charging port is not connected to the PC main body 1 and the USB device is connected to the USB port 103. 110 is turned on and the USB detection switch is turned off. That is, only in this case, the DC / DC converter 106 operates.
  • the power supply switch 110 is turned off and the USB detection switch is turned on. That is, in this case, the operation of the DC / DC converter 106 is stopped and the USB detection by the USB device detection circuit 108 is possible.
  • the USB charging control circuit 107 controls charging for the USB device connected to the USB port 103. That is, the USB charge control circuit 107 controls switching of the bay battery 100 with the USB charge port to the charge mode.
  • the USB charge control circuit 107 is connected to signal supply terminals 122 and 123 of the signal port 102.
  • the USB charging control circuit 107 transmits and receives data to and from the device control circuit 13 through the signal supply terminals 122 and 123. .
  • the USB charging control circuit 107 determines whether to switch to the charging mode. When not in the charging mode, the USB charging control circuit 107 turns off the switch 171. When the charging mode is set, the USB charging control circuit 107 turns on the switch 171.
  • the USB charge control circuit 107 transmits the received data to the USB device connected to the USB port 103 in accordance with the processing of the received data.
  • the USB port 103 can be connected to a USB device such as a mobile phone.
  • the USB port 103 has a power supply port and a data transmission / reception port. Further, the USB port 103 is connected to the ground.
  • the power supply port of the USB port 103 is connected to the DC / DC converter 106 and the power supply terminal 121.
  • the data transmission / reception port of the USB port 103 is connected to the USB charge control circuit 107.
  • the USB port 103 receives input of power for driving the USB device or power for charging the USB device from the power supply port, and supplies power to the connected USB device.
  • the USB port 103 receives data from the USB charge control circuit 107 via the data transmission / reception port, and outputs the received data to the connected USB device.
  • the USB port 103 receives data from a USB device connected via the data transmission / reception port, and outputs the received data to the USB charge control circuit 107.
  • FIG. 6 is a flowchart of control of a bay battery with a USB charging port.
  • the bay battery 100 with a USB charging port is in a state where it is connected to the PC body 1 and the USB device is not connected to the USB port 103.
  • the switch control circuit 109 determines whether or not the bay battery 100 with a USB charging port has been removed from the PC main body 1 (step S1). When the bay battery 100 with a USB charging port has not been removed (No at step S1). The USB device detection circuit 108 and the switch control circuit 109 stand by until the bay battery 100 with the USB charging port is removed from the PC main body 1.
  • step S2 when the bay battery 100 with the USB charging port is removed (step S1: Yes), the switch control circuit 109 turns off the power supply switch 110 and turns on the USB detection switch 180. (Step S2).
  • the USB device detection circuit 108 completes preparation for supplying power from the USB detection battery 181 to the USB device connected to the USB port 103 (step S3).
  • the USB device detection circuit 108 determines whether or not the USB device is connected to the USB port 103 by detecting the supply of current to the USB device (step S4). When the USB device is not connected (No at Step S4), the control of the bay battery 100 with the USB charging port returns to Step S2.
  • step S4 affirmative
  • the switch control circuit 109 turns on the power supply switch 110 and turns off the USB detection switch 180 (step S5).
  • the bay battery cell 104 supplies power to the USB device connected to the USB port 103 (step S6).
  • the bay battery with the USB charging port is not connected to the PC main body and the DC / DC converter only when the USB device is connected to the USB port. To charge the USB device.
  • the battery unit according to the present embodiment does not charge the USB device, the DC / DC converter can be stopped and the power consumption of the battery can be suppressed. Therefore, even if the bay battery with the USB charging port is removed from the PC main body, a sufficiently charged state can be maintained and the USB device can be efficiently charged.
  • the battery unit according to the present embodiment automatically determines that the DC / DC converter is not used from the connection state of the battery unit and the USB device, and stops the operation of the DC / DC converter. Therefore, the power consumption of the bay battery cell 104 can be reduced without consciously turning on / off the switch by the operator, and the increase in power consumption due to an operation error can be reduced.
  • USB device is taken as an example in the case of charging using USB for the bay battery.
  • any device that charges using the power of the bay battery can be considered as a bay battery. You may connect by the connection method.

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Abstract

　ベイバッテリセル（１０４）は、ＰＣ本体の動作用の電圧で充電される。ＵＳＢポート（１０３）は、ＰＣ本体とは異なる外部装置が接続可能であり、外部装置へ電力を供給するための端子である。ＤＣ／ＤＣ変換器（１０６）は、ベイバッテリセル（１０４）からの電力の入力を受けて、入力された電力を外部装置の動作用の電圧に変換しＵＳＢポート（１０３）を介して外部装置へ供給する。スイッチ制御回路（１０９）は、ＰＣ本体からの電力給電が無く且つＵＳＢポート（１０３）に外部装置が接続されていない場合に、ＤＣ／ＤＣ変換器（１０６）を動作させる。

Description

バッテリユニット、情報処理装置及びバッテリユニット制御方法
　本発明は、バッテリユニット、情報処理装置及びバッテリユニット制御方法に関する。
　ノート型Personal　Computer（ＰＣ）やデジタルカメラのように、例えば、バッテリなどの給電及び充電が可能な電源装置と、Alternating　Current（ＡＣ）アダプタなどの給電が可能な電源装置とが接続可能案情報処理装置が普及している。バッテリは、ＡＣアダプタからの電力供給を受けて充電が行われる。
　さらに、近年、ノート型ＰＣは、複数のバッテリを有する場合がある。例えば、ノート型ＰＣは、バッテリの一つとして本体の一部として備わっているメインバッテリを有する。さらに、ノート型ＰＣは、メインバッテリの他に補助のバッテリとしてサブバッテリを有する場合がある。例えば、ノート型ＰＣは、ＤＶＤドライブやハードディスク等を追加するための空きスペースである拡張ベイを有する。そして、ノート型ＰＣの中には、拡張ベイの中に追加のバッテリをサブバッテリとして追加することが可能なものがある。このベイに格納することができるサブバッテリを「ベイバッテリ」と言う場合がある。
　そして、サブバッテリには、容易に取り外しができるその特性から、単にＰＣの電源としてだけではなく、災害などの緊急時にＰＣ以外の機器の電源としての活用が期待されている。例えば、サブバッテリを携帯電話の充電用の電源として用いることなどが重要視されている。
　そこで、サブバッテリをＰＣ以外の機器への電源として用いるため、サブバッテリにUniversal　Serial　Bus（ＵＳＢ）などの他の機器への接続端子を設けた従来技術がある。
　また、緊急時用にサブバッテリ単体をノート型ＰＣから取り外して電源として用いる場合、サブバッテリは、充電状態が十分であることが好ましい。
　サブバッテリを十分に充電された状態に保つためには、不要な電力の消費を抑えることが好ましい。そこで、充電回路での消費を抑えるために、操作者が充電回路への電力供給をＯＮ／ＯＦＦするための機械的なスイッチを取り付けた従来技術がある。
　また、バッテリの消費電力を抑える技術として、携帯端末などのバッテリにおいて、本体と接続されていない場合に充電回路や通信回路などへの電力供給を停止することで消費電力を抑える従来技術がある。
特開２０１３－５１７９７号公報 特開２０１２－１４３０３９号公報
　しかしながら、機械的スイッチのＯＮ／ＯＦＦは操作者が手動で行うものであり、操作者が適切にスイッチの切り替えを行わなければ、無駄な電力消費を抑えることは困難である。
　また、機器に接続されていない状態での電力消費を抑える従来技術を用いても、ＰＣに接続されている状態では消費電力を抑えることができず、ＰＣから取り外したときには既に充電が不十分になっているおそれがある。
　開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、バッテリの消費電力を抑えるバッテリユニット、情報処理装置及びバッテリユニット制御方法を提供することを目的とする。
　本願の開示するバッテリユニット、情報処理装置及びバッテリユニット制御方法は、一つの態様において、第１バッテリは、情報処理装置からの電力供給を受けて前記情報処理装置の動作用の電圧で充電される。出力端子は、前記情報処理装置とは異なる外部装置が接続可能であり、該外部装置へ電力を供給するための端子である。変換部は、前記第１バッテリからの電力の入力を受けて、入力された電力を前記外部装置の動作用の電圧に変換し前記出力端子を介して前記外部装置へ供給する。制御部は、前記情報処理装置からの電力給電が無く且つ前記出力端子に前記外部装置が接続されていない場合に、前記変換部を動作させる。
　本願の開示するバッテリユニット、情報処理装置及びバッテリユニット制御方法の一つの態様によれば、バッテリの消費電力を抑えるができるという効果を奏する。
図１は、ノート型ＰＣのブロック図である。 図２Ａは、ベイデバイスの一例である光学ディスクドライブを示す図である。 図２Ｂは、ベイデバイスの一例であるベイバッテリを示す図である。 図２Ｃは、ベイデバイスの一例であるＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリを示す図である。 図３は、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリの詳細を表す回路図である。 図４は、ＵＳＢデバイス検出回路及びスイッチ制御回路の詳細を表す回路図である。 図５は、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリの接続状態及びＵＳＢデバイスの接続状態と各スイッチのＯＮ／ＯＦＦとの関係を表す図である。 図６は、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリの制御のフローチャートである。
　以下に、本願の開示するバッテリユニット、情報処理装置及びバッテリユニット制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示するバッテリユニット、情報処理装置及びバッテリユニット制御方法が限定されるものではない。
　図１は、ノート型ＰＣのブロック図である。ここで、「ＰＣ本体」とは、演算処理を行うCentral　Processing　Unit（ＣＰＵ）が搭載された筐体に搭載されている各部をまとめたものを指す。
　本実施例では、ノート型ＰＣを例に説明する。ＰＣ本体１は、Liquid　Crystal　Display（ＬＣＤ）１１、ＣＰＵ１２、デバイス制御回路１３、メインバッテリ１４、充電Integration　Circuit（ＩＣ）１５、Power　Management　Unit（ＰＭＵ）１６及びベイ１７を有する。
　ＣＰＵ１２は、演算処理を行う。また、例えば、ＣＰＵ１２は、演算処理の結果等をＬＣＤ１１に表示させたりする。
　デバイス制御回路１３は、例えば、Platform　Controller　Hub（ＰＣＨ）などである。デバイス制御回路１３は、ＣＰＵ１２からの指示を受けて、ベイ１７に装着されたベイデバイスとの間で命令の送受信を行う。以下では、ベイデバイスをベイ１７に装着することを、ベイデバイスをＰＣ本体１に接続するという場合がある。例えば、デバイス制御回路１３は、Serial　Advanced　Technology　Attachment（ＳＡＴＡ）やＵＳＢのインタフェースとしての機能を有する。
　メインバッテリ１４は、ＰＣ本体１を動作させるための主となるバッテリである。メインバッテリ１４は、電力供給経路は図示していないがＰＣ本体１の各部に電力を供給する。
　また、メインバッテリ１４は、ＡＣ電源２から電力供給を受けて充電を行う。
　充電ＩＣ１５は、メインバッテリ１４及び後述するベイバッテリの充電制御を行う。例えば、充電ＩＣ１５は、メインバッテリ１４を充電する指示をＰＭＵ１６から受けた場合、ＡＣ電源２から供給された電力をメインバッテリ１４に対して出力してメインバッテリ１４の充電を行う。また、充電ＩＣ１５は、ベイ１７に取り付けられたベイバッテリを充電する指示をＰＭＵ１６から受けた場合、ＡＣ電源２から供給された電力をバッテリポート１８を介してベイバッテリに出力してベイバッテリの充電を行う。
　ＰＭＵ１６は、システム電源全般の制御を行う。特に、ＰＭＵ１６は、充電ＩＣ１５の制御を行う。
　例えば、ＰＭＵ１６は、メインバッテリ１４の充電の指示を充電ＩＣ１５へ通知する。また、ＰＭＵ１６は、ベイ１７に取り付けられたベイバッテリの充電の指示を充電ＩＣ１５へ通知する。さらに、ＰＭＵ１６は、バッテリポート１８を介してベイバッテリに充電の実行や給電への切り替えを指示する。
　ベイ１７は、ベイデバイスを内蔵するためのスペースである。ベイ１７には、ベイデバイスが着脱可能である。ベイ１７には、装着されたベイデバイスがバッテリの場合に、充電用の電力を供給するためのバッテリポート１８が設けられている。また、ベイ１７には、装着されたベイデバイスへの電力供給及びデータの送受信を行うためのデータポート１９が設けられている。
　ＡＣ電源２は、コンセント等に接続され、接続先の電源から供給された電力をＰＣ本体１へ供給する。図１では、ＡＣ電源２がＰＣ本体１に接続された状態を示しているが、ＡＣ電源２は、ＰＣ本体１に対して着脱可能である。
　図２Ａは、ベイデバイスの一例である光学ディスクドライブを示す図である。図２Ｂは、ベイデバイスの一例であるベイバッテリを示す図である。図２Ｃは、ベイデバイスの一例であるＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリを示す図である。ベイ１７には、例えば、図２Ａに示す光学ディスクドライブ２０１又は図２Ｂに示すベイバッテリ２０２などが装着される。
　光学ディスクドライブ２０１は、データポート１９に接続するポート２１１を有している。光学ディスクドライブ２０１は、ポート２１１を介してデバイス制御回路１３から指示を受けて動作する。また、光学ディスクドライブ２０１は、ポート２１１を介してＰＣ本体１とデータの送受信を行う。また、光学ディスクドライブ２０１は、ポート２１１を介して駆動電源の供給も受ける。
　ベイバッテリ２０２は、バッテリポート１８に接続するポート２２１を有している。ベイバッテリ２０２は、ポート２２１を介して充電用及び駆動用の電力の入力を受ける。また、ベイバッテリ２０２は、ポート２２１を介してＰＭＵ１６からの充電や給電の制御信号の入力を受ける。
　また、ベイ１７には、例えば、バッテリユニットの一つである図２Ｃに示すＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００を装着することができる。ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００は、電源用ポート１０１及び信号用ポート１０２を有している。さらに、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００は、ＵＳＢポート１０３を有している。
　電源用ポート１０１は、ＰＣ本体１のバッテリポート１８と接続する。電源用ポート１０１は、充電ＩＣ１５から供給された電力の入力を受ける。また、電源用ポート１０１は、充電や電力供給の命令をＰＭＵ１６から受ける。
　信号用ポート１０２は、ＰＣ本体１のデータポート１９と接続する。信号用ポート１０２は、信号の入力をデバイス制御回路１３から受ける。また、信号用ポート１０２は、駆動電力の供給をメインバッテリ１４又はＡＣ電源２から受ける。
　ＵＳＢポート１０３は、ＵＳＢデバイスを接続するためのポートである。ＵＳＢポート１０３には、携帯電話などが接続される。そして、ＵＳＢポート１０３は、例えば、接続されたＵＳＢデバイスに充電用の電力を供給する。
　次に、図３を参照して、本実施例に係るＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００の詳細について説明する。図３は、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリの詳細を表す回路図である。
　ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００は、電源用ポート１０１、信号用ポート１０２及びＵＳＢポート１０３に加えて、ベイバッテリセル１０４、Direct　Current/Direct　Current（ＤＣ／ＤＣ）変換器１０６及びＵＳＢ充電制御回路１０７を有している。さらに、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００は、ＵＳＢデバイス検出回路１０８及びスイッチ制御回路１０９を有している。
　電源用ポート１０１は、電力供給用端子１１１及び信号供給用端子１１２を有している。電力供給用端子１１１から供給される電力は、ＰＣの駆動電圧と同じ電圧を有している。本実施例では、ＰＣの駆動電圧が１２Ｖの場合で説明する。すなわち、電力供給用端子１１１から供給される電力は１２Ｖの電圧を有する。
　信号用ポート１０２は、電力供給用端子１２１及び信号供給用端子１２２及び１２３を有している。電力供給用端子１２１から供給される電力は、ＵＳＢデバイスの充電電圧と同じ電圧を有している。本実施例では、ＵＳＢデバイスの充電電圧が５Ｖの場合で説明する。すなわち、電力供給用端子１２１から供給される電力は５Ｖの電圧を有する。
　ベイバッテリセル１０４は、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００に内蔵された二次電池である。ベイバッテリセル１０４は、メインバッテリ１４より容量が小さい。ベイバッテリセル１０４は、電源用ポート１０１の電力供給用端子１１１にスイッチ１５１及び１５２を介して接続されている。
　ベイバッテリセル１０４は、スイッチ１５１及び１５２がＯＮになることで、ＡＣ電源２から電力供給用端子１１１を介して供給された電力により充電される。ベイバッテリセル１０４は、ＰＣの駆動電圧である１２Ｖで充電される。
　また、ベイバッテリセル１０４は、ＰＣ本体１に電力を供給する場合は電力供給用端子１１１に対して１２Ｖの電圧の電力を供給する。また、ＵＳＢデバイスに電力を供給する場合は、ベイバッテリセル１０４は、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６に対して１２Ｖの電圧の電力を供給する。
　充電制御用Read　Only　Memory（ＲＯＭ）１０５は、ＡＣ電源２から供給された電力によるベイバッテリセル１０４の充電の制御を行う。
　充電制御用ＲＯＭ１０５は、電源用ポート１０１の信号供給用端子１１２に接続されている。
　また、充電制御用ＲＯＭ１０５は、電力供給用端子１１１とベイバッテリセル１０４とを結ぶ電力供給線上に配置されたスイッチ１５１及び１５２に接続されている。スイッチ１５１及び１５２は、例えば、Field　Effect　Transistor（ＦＥＴ）である。
　さらに、充電制御用ＲＯＭ１０５は、電力供給用端子１１１とベイバッテリセル１０４とを結ぶ電力供給線とグランドとを接続する伝送路上に配置されたスイッチ１５３と接続されている。スイッチ１５３は、例えば、ＦＥＴである。
　充電制御用ＲＯＭ１０５は、充電の指示をＰＭＵ１６から信号供給用端子１１２を介して受信する。そして、充電制御用ＲＯＭ１０５は、ゲート電圧をかけてスイッチ１５１及び１５２をＯＮにする。また、充電制御用ＲＯＭ１０５は、ベイバッテリセル１０４からＰＣ本体１への電力供給を行う場合、スイッチＯＮの指示をＰＭＵ１６から信号供給用端子１１２を介して受信する。そして、充電制御用ＲＯＭ１０５は、ゲート電圧をかけてスイッチ１５１及び１５２をＯＮにする。
　また、充電制御用ＲＯＭ１０５は、ベイバッテリセル１０４からＵＳＢデバイスへの電力供給を行う場合、スイッチＯＦＦの指示をＰＭＵ１６から信号供給用端子１１２を介して受信する。そして、充電制御用ＲＯＭ１０５は、ゲート電圧の供給を停止してスイッチ１５１及び１５２をＯＦＦにする。
　また、充電制御用ＲＯＭ１０５は、ベイバッテリセル１０４の充電が空になった旨の通知をＰＭＵ１６から信号供給用端子１１２を介して受信すると、ゲート電圧をかけてスイッチ１５３をＯＮにする。この場合、ベイバッテリセル１０４からの供給電力は、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６や電力供給用端子１１１へ供給されなくなる。
　また、充電制御用ＲＯＭ１０５は、ベイバッテリセル１０４の充電が空になった旨の通知をＰＭＵ１６から信号供給用端子１１２を介して受信していない場合、ゲート電圧を供給しないことで、スイッチ１５３をＯＦＦにする。この場合、ベイバッテリセル１０４からの供給電力は、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６又は電力供給用端子１１１へ供給される。
　ＤＣ／ＤＣ変換器１０６は、電力供給用端子１１１とベイバッテリセル１０４とを接続する電力供給線とグランドとを接続する伝送路上から分岐した伝送路１６１及び１６２に接続している。
　伝送路１６１は、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６を駆動するための電力を供給する伝送路である。また、伝送路１６２は、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６を経由させてＵＳＢポート１０３に接続されているＵＳＢデバイスに供給する電力を送るための伝送路である。以下では、ＵＳＢデバイスに供給する電力を「充電用電力」という。伝送路１６２上には、スイッチ１７１が配置されている。スイッチ１７１は、ＦＥＴスイッチである。スイッチ１７１がＯＮの場合、充電用電力がＤＣ／ＤＣ変換器１０６へ供給される。スイッチ１７１がＯＦＦの場合、充電用電力のＤＣ／ＤＣ変換器１０６への供給が遮断される。
　さらに、電力供給用端子１１１とベイバッテリセル１０４とを接続する電力供給線と伝送路１６１とを接続する伝送路上に電力供給用スイッチ１１０が配置されている。電力供給用スイッチ１１０がＯＮであれば、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６に駆動電力と充電用電力が供給される。電力供給用スイッチ１１０がＯＦＦであれば、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６への駆動電力及び充電用電力の供給が遮断され、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６は動作を停止する。ＤＣ／ＤＣ変換器１０６は、動作を停止した場合、電力消費がなくなる。ここで、電力供給用スイッチ１１０は、Ｈｉｇｈの信号が入力されるとＯＦＦとなり、Ｌｏｗの信号が入力されるとＯＮとなる。
　ＤＣ／ＤＣ変換器１０６は、伝送路１６１により供給された電力を用いて駆動する。
　ＤＣ／ＤＣ変換器１０６は、電力供給用スイッチ１１０及び１７１がＯＮの場合、１２Ｖの電圧を有する充電用電力の供給を伝送路１６２から受ける。そして、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６は、供給された充電用電力の電圧をＰＣ駆動用の１２ＶからＵＳＢデバイスの充電用の５Ｖに変換する。そして、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６は、５Ｖの充電用電力をＵＳＢデバイス検出回路１０８へ出力する。
　ＵＳＢデバイス検出回路１０８は、ＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に接続されているか否かを検出する回路である。ＵＳＢデバイス検出回路１０８は、ＵＳＢデバイスの検出結果をスイッチ制御回路１０９へ出力する。
　スイッチ制御回路１０９は、電力供給用スイッチ１１０を制御するスイッチである。
　スイッチ制御回路１０９は、信号用ポート１０２の電力供給用端子１２１に接続されている。そして、スイッチ制御回路１０９は、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００がＰＣ本体１のベイ１７に装着されている場合、電力供給用端子１２１から電力の入力を受ける。
　さらに、スイッチ制御回路１０９は、ＵＳＢデバイスの検出結果の入力をＵＳＢデバイス検出回路１０８から受ける。
　スイッチ制御回路１０９は、電力供給用端子１２１からの入力電力から、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００がＰＣ本体１のベイ１７に装着されているかを判定する。また、スイッチ制御回路１０９は、ＵＳＢデバイスの検出結果から、ＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に接続されているか否かを判定する。そして、ＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に接続されており、且つ、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００がＰＣ本体１のベイ１７に装着されていない場合、スイッチ制御回路１０９は、電力供給用スイッチ１１０をＯＮにする。ＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に接続されていない場合又はＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００がＰＣ本体１のベイ１７に装着されている場合、スイッチ制御回路１０９は、電力供給用スイッチ１１０をＯＦＦにする。
　これにより、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６は駆動を停止し、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６による電力消費が無くなる。すなわち、ＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に未接続の場合又はＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００がＰＣ本体１のベイ１７に装着されている場合、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６は電力を消費しなくなり、ベイバッテリセル１０４の電力消費が無くなる。
　さらに、図４を参照して、ＵＳＢデバイス検出回路１０８及びスイッチ制御回路１０９の詳細について説明する。図４は、ＵＳＢデバイス検出回路及びスイッチ制御回路の詳細を表す回路図である。
　ＵＳＢデバイス検出回路１０８は、ＵＳＢ検出用スイッチ１８０、ＵＳＢ検出用バッテリ１８１及び電流検出アンプ１８２を有している。
　ＵＳＢ検出用バッテリ１８１は、ベイバッテリセル１０４に比べて容量の小さいバッテリである。例えば、ＵＳＢ検出用バッテリ１８１は、以下に説明するＵＳＢ検出処理を実行できるだけの電力を供給できる容量があればよい。
　ＵＳＢ検出用バッテリ１８１は、電源用ポート１０１の電力供給用端子１１１に接続されている。そして、ＵＳＢ検出用バッテリ１８１は、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００がＰＣ本体１のベイ１７に装着されている場合に、電力供給用端子１１１からの電力供給を受けて充電が行われる。ＵＳＢ検出用バッテリ１８１は、ＵＳＢデバイスの充電電圧である５Ｖで充電される。
　ＵＳＢ検出用バッテリ１８１は抵抗を介して電流検出アンプ１８２に接続されている。そして、ＵＳＢ検出用バッテリ１８１から電流検出アンプ１８２への電力供給線上にＵＳＢ検出用スイッチ１８０が配置されている、ＵＳＢ検出用スイッチ１８０は、例えば、ＦＥＴスイッチである。
　ＵＳＢ検出用スイッチ１８０がＯＮであれば、ＵＳＢ検出用バッテリ１８１から電流検出アンプ１８２へ電流が供給される。これに対して、ＵＳＢ検出用スイッチ１８０がＯＦＦであれば、ＵＳＢ検出用バッテリ１８１から電流検出アンプ１８２への電流の供給は遮断される。
　ＵＳＢ検出用スイッチ１８０は、Ｌｏｗの信号が入力されるとＯＮとなり、Ｈｉｇｈの信号が入力されるとＯＦＦとなる。
　電流検出アンプ１８２は、例えば、図４に示すように、電流検出アンプ１８２は、差動アンプと抵抗の組合せなどにより実現される。ただし、図４は電流検出アンプ１８２の一例であり、ＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に接続されたときに電流が流れることを検出できれば、コンパレータを用いるなど他の構成でもよい。
　電流検出アンプ１８２は、ＵＳＢ検出用バッテリ１８１から電流の入力を受ける。
　また、ＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に接続されている場合、ＵＳＢ検出用バッテリ１８１から出力された電力はＵＳＢデバイスに送られる。すなわち、この場合、電流検出アンプ１８２は、ＵＳＢ検出用バッテリ１８１からの電力の入力を受ける。これに対して、ＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に接続されていない場合、電流検出アンプ１８２は、ＵＳＢ検出用バッテリ１８１からの電力の入力を受けない。
　すなわち、ＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に接続されていなければ、電流検出アンプ１８２は、Ｌｏｗの信号をスイッチ制御回路１０９へ出力する。また、ＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に接続された場合、電流検出アンプ１８２は、Ｈｉｇｈの信号をスイッチ制御回路１０９へ出力する。
　例えば、ＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に接続されておらず、電流検出アンプ１８２がＬｏｗの信号を出力している状態で、ＵＳＢポート１０３にＵＳＢデバイスが接続されると、ＵＳＢ検出用バッテリ１８１から電力がＵＳＢデバイスに供給される。そこで、電流検出アンプ１８２は、スイッチ制御回路１０９へＨｉｇｈの信号の出力を開始する。
　スイッチ制御回路１０９は、ＡＮＤ回路１９１及び論理反転回路１９２を有している。
　ＡＮＤ回路１９１は、電力供給用端子１２１の出力の論理を反転した信号の入力を受ける。つまり、ＡＮＤ回路１９１は、電力供給用端子１２１が電力を出力している場合、Ｌｏｗの信号の入力を受ける。また、ＡＮＤ回路１９１は、電力供給用端子１２１が電力を出力していない場合、Ｈｉｇｈの信号の入力を受ける。
　そこで、ＡＮＤ回路１９１は、電流検出アンプ１８２からＬｏｗの信号を受けた場合、又は、電力供給用端子１２１からＬｏｗの信号を受けた場合、Ｌｏｗの信号を出力する。すなわち、ＰＣ本体１にＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００が接続されている場合、又は、ＵＳＢポート１０３にＵＳＢデバイスが接続されていない場合、ＡＮＤ回路１９１は、Ｌｏｗの信号をＵＳＢ検出用スイッチ１８０及び論理反転回路１９２へ出力する。
　この場合、ＵＳＢ検出用スイッチ１８０は、ＯＮになる。これにより、ＵＳＢ検出用バッテリ１８１からの出力電力のＵＳＢデバイスへの供給準備が整う。
　これに対して、ＵＳＢポート１０３にＵＳＢデバイスが接続されている場合、ＡＮＤ回路１９１は、電流検出アンプ１８２からＨｉｇｈの信号の入力を受ける。また、ＰＣ本体１にＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００が接続されていない場合、ＡＮＤ回路１９１は、電力供給用端子１２１からＨｉｇｈの信号の入力を受ける。すなわち、ＵＳＢポート１０３にＵＳＢデバイスが接続されており、ＰＣ本体１にＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００が接続されている場合、ＡＮＤ回路１９１は、Ｈｉｇｈの信号をＵＳＢ検出用スイッチ１８０及び論理反転回路１９２へ出力する。
　この場合、ＵＳＢ検出用スイッチ１８０は、ＯＦＦになる。これにより、ＵＳＢ検出用バッテリ１８１からの出力は遮断され、ＵＳＢ検出用バッテリ１８１の電力消費が無くなる。
　論理反転回路１９２は、ＡＮＤ回路１９１から入力された信号の論理を反転させて電力供給用スイッチ１１０へ出力する。上述したように、電力供給用スイッチ１１０は、Ｈｉｇｈの信号が入力されるとＯＦＦとなり、Ｌｏｗの信号が入力されるとＯＮとなる。
　すなわち、ＰＣ本体１にＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００が接続されている場合、又は、ＵＳＢポート１０３にＵＳＢデバイスが接続されていない場合、論理反転回路１９２は、Ｈｉｇｈの信号を出力する。この場合、電力供給用スイッチ１１０は、ＯＦＦになる。これにより、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６は動作を停止する。
　また、ＰＣ本体１にＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００が接続されており、且つ、ＵＳＢポート１０３にＵＳＢデバイスが接続されている場合、論理反転回路１９２は、Ｌｏｗの信号を出力する。この場合、電力供給用スイッチ１１０は、ＯＮになる。これにより、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６は動作を開始し、ベイバッテリセル１０４の電力がＵＳＢデバイスへ供給される。
　ここで、図５を参照して、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００の接続状態及びＵＳＢデバイスの接続状態と、電力供給用スイッチ１１０及びＵＳＢ検出用スイッチ１８０のＯＮ／ＯＦＦとの関係をまとめて説明する。図５は、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリの接続状態及びＵＳＢデバイスの接続状態と各スイッチのＯＮ／ＯＦＦとの関係を表す図である。
　図５の「Ａ出力」は、電力供給用端子１２１からの出力の論理を表している。また、図５の「Ｂ出力」は、電流検出アンプ１８２からの出力の論理を表している。また、図５の「ＯＵＴ」は、ＡＮＤ回路１９１からの出力の論理を表している。また、図５の「ＯＵＴ＃」は、論理反転回路１９２からの出力の論理を表している。そして、図５の「１」はＨｉｇｈの論理を表し、「０」はＬｏｗの論理を表している。
　ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００がＰＣ本体１に未接続の場合、Ａ出力は「０」となる。これに対して、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００がＰＣ本体１に接続された場合、Ａ出力は「１」となる。ただし、ＡＮＤ回路１９１は、Ａ出力と逆の論理の信号の入力を受ける。
　また、ＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に未接続の場合、Ｂ出力は「０」となる。これに対して、ＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に接続された場合、Ｂ出力は「１」となる。
　そこで、図５の破線で示す枠３０１のように、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００がＰＣ本体１に未接続で、且つ、ＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に接続された場合にのみ、電力供給用スイッチ１１０がＯＮになりＵＳＢ検出用スイッチがＯＦＦになる。すなわち、この場合にのみ、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６が動作する。
　また、それ以外の場合には、電力供給用スイッチ１１０がＯＦＦになりＵＳＢ検出用スイッチがＯＮになる。すなわち、この場合、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６の動作が停止すると共に、ＵＳＢデバイス検出回路１０８によるＵＳＢ検出が可能な状態となっている。
　図３に戻って説明を続ける。ＵＳＢ充電制御回路１０７は、ＵＳＢポート１０３に接続されたＵＳＢデバイスに対する充電の制御を行う。すなわち、ＵＳＢ充電制御回路１０７は、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００の充電モードへの切り替えを制御する。
　ＵＳＢ充電制御回路１０７は、信号用ポート１０２の信号供給用端子１２２及び１２３に接続されている。そして、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００がＰＣ本体１に接続された場合、ＵＳＢ充電制御回路１０７は、信号供給用端子１２２及び１２３を介して、デバイス制御回路１３との間でデータの送受信を行う。
　そして、ＵＳＢ充電制御回路１０７は、充電モードに切り替えるか否かを判定する。充電モードにしない場合、ＵＳＢ充電制御回路１０７は、スイッチ１７１をＯＦＦにする。また、充電モードにする場合、ＵＳＢ充電制御回路１０７は、スイッチ１７１をＯＮにする。
　さらに、ＵＳＢ充電制御回路１０７は、受信したデータの処理にしたがい、受信したデータをＵＳＢポート１０３に接続されたＵＳＢデバイスに送信する。
　ＵＳＢポート１０３は、携帯電話などのＵＳＢデバイスが接続可能である。ＵＳＢポート１０３は、電力供給用のポート及びデータ送受信用のポートを有している。さらに、ＵＳＢポート１０３は、グランドに接続されている。
　ＵＳＢポート１０３の電力供給用のポートは、ＤＣ／ＤＣ変換器１０６及び電力供給用端子１２１に接続されている。また、ＵＳＢポート１０３のデータ送受信用のポートは、ＵＳＢ充電制御回路１０７に接続されている。
　ＵＳＢポート１０３は、電力供給用ポートからＵＳＢデバイスの駆動用の電力又はＵＳＢデバイスの充電用の電力の入力を受け、接続されているＵＳＢデバイスへ電力を供給する。
　また、ＵＳＢポート１０３は、データ送受信用ポートを介してＵＳＢ充電制御回路１０７からデータを受信し、受信したデータを接続されたＵＳＢデバイスへ出力する。また、ＵＳＢポート１０３は、データ送受信用ポートを介して接続されたＵＳＢデバイスからデータを受信し、受信したデータをＵＳＢ充電制御回路１０７へ出力する。
　次に、図６を参照して、本実施例に係るＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００の制御の流れについて説明する。図６は、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリの制御のフローチャートである。ここでは、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００がＰＣ本体１に接続された状態であり、且つＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に未接続である状態から始まる場合で説明する。
　スイッチ制御回路１０９は、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００がＰＣ本体１から取り外されたか否かを判定する（ステップＳ１）、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００が取り外されていない場合（ステップＳ１：否定）、ＵＳＢデバイス検出回路１０８及びスイッチ制御回路１０９は、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００がＰＣ本体１から取り外されるまで待機する。
　これに対して、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００が取り外された場合（ステップＳ１：肯定）、スイッチ制御回路１０９は、電力供給用スイッチ１１０をＯＦＦにし、且つ、ＵＳＢ検出用スイッチ１８０をＯＮにする（ステップＳ２）。
　そして、ＵＳＢデバイス検出回路１０８は、ＵＳＢ検出用バッテリ１８１からＵＳＢポート１０３に接続されているＵＳＢデバイスへの電力供給準備を完了する（ステップＳ３）。
　ＵＳＢデバイス検出回路１０８は、ＵＳＢデバイスへの電流の供給を検出することで、ＵＳＢデバイスがＵＳＢポート１０３に接続されたか否かを判定する（ステップＳ４）。ＵＳＢデバイスが接続されていない場合（ステップＳ４：否定）、ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ１００の制御は、ステップＳ２へ戻る。
　ＵＳＢデバイスが接続された場合（ステップＳ４：肯定）、スイッチ制御回路１０９は、電力供給用スイッチ１１０をＯＮにし、且つ、ＵＳＢ検出用スイッチ１８０をＯＦＦにする（ステップＳ５）。
　そして、ベイバッテリセル１０４は、ＵＳＢポート１０３に接続されたＵＳＢデバイスへ電力を供給する（ステップＳ６）。
　以上に説明したように、本実施例に係るＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリは、ＰＣ本体に接続されておらず、且つ、ＵＳＢデバイスがＵＳＢポートに接続されている場合にのみ、ＤＣ／ＤＣ変換器を動作させＵＳＢデバイスに対する充電を行う。
　これにより、本実施例に係るバッテリユニットは、ＵＳＢデバイスに対する充電を行わない場合に、ＤＣ／ＤＣ変換器を停止させておくことができ、バッテリの消費電力を抑えることができる。そのため、ＰＣ本体からＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリを取り外しても、十分な充電状態を維持でき、ＵＳＢデバイスを効率よく充電することができる。
　また、本実施例に係るバッテリユニットは、バッテリユニット及びＵＳＢデバイスの接続状態から、自動的にＤＣ／ＤＣ変換器の不使用を判断しＤＣ／ＤＣ変換器の動作を停止する。そのため、操作者による意識的なスイッチのＯＮ／ＯＦＦによらずに、ベイバッテリセル１０４の消費電力を軽減でき、操作ミスによる消費電力の増大を軽減することができる。
　また、以上の説明では、ＵＳＢデバイスを例に、ベイバッテリにＵＳＢを用いた充電の場合で説明したが、ベイバッテリの電力を利用して充電を行うデバイスであれば、ベイバッテリとどのような接続方法で接続してもよい。
　１　ＰＣ本体
　２　ＡＣ電源
　１１　ＬＣＤ
　１２　ＣＰＵ
　１３　デバイス制御回路
　１４　メインバッテリ
　１５　充電ＩＣ
　１６　ＰＭＵ
　１７　ベイ
　１８　バッテリポート
　１９　データポート
　１００　ＵＳＢ充電ポート付ベイバッテリ
　１０１　電源用ポート
　１０２　信号用ポート
　１０３　ＵＳＢポート
　１０４　ベイバッテリセル
　１０５　充電制御用ＲＯＭ
　１０６　ＤＣ／ＤＣ変換器
　１０７　ＵＳＢ充電制御回路
　１０８　ＵＳＢデバイス検出回路
　１０９　スイッチ制御回路
　１１０　電力供給用スイッチ
　１１１，１２１　電力供給用端子
　１１２，１２２，１２３　信号供給用端子
　１８０　ＵＳＢ検出用スイッチ
　１８１　ＵＳＢ検出用バッテリ
　１８２　電流検出アンプ
　１９１　ＡＮＤ回路
　１９２　論理反転回路

Claims (6)

  1. 　情報処理装置の動作用の電圧で充電される第１バッテリと、
    　前記情報処理装置とは異なる外部装置が接続可能であり、該外部装置へ電力を供給するための出力端子と、
    　前記第１バッテリからの電力の入力を受けて、入力された電力を前記外部装置の動作用の電圧に変換し前記出力端子を介して前記外部装置へ供給する変換部と、
    　前記情報処理装置からの電力給電が無く且つ前記出力端子に前記外部装置が接続されていない場合に、前記変換部を動作させる制御部と
    　を備えたことを特徴とするバッテリユニット。
  2. 　前記制御部は、前記変換部への電力の入力を遮断することで前記変換部の動作を停止させ、前記変換部への電力の入力を許可することで前記変換部を動作させることを特徴とする請求項１に記載のバッテリユニット。
  3. 　前記第１バッテリより容量が小さく、前記外部装置の動作用の電圧で充電され、前記出力端子を介して前記外部装置へ電力供給する第２バッテリをさらに有し、
    　前記制御部は、前記外部装置が前記出力端子に接続され前記第２バッテリの電力が前記外部装置へ供給された場合に、前記外部装置の前記出力端子への接続を検出することを特徴とする請求項１に記載のバッテリユニット。
  4. 　前記制御部は、前記外部装置の前記出力端子への接続を検出した場合、前記情報処理装置からの電力給電が無ければ前記第２バッテリから前記外部装置への電力供給を遮断することを特徴とする請求項３に記載のバッテリユニット。
  5. 　自装置へ電力を供給する、充電可能なメインバッテリと、
    　前記メインバッテリより容量が小さく、前記自装置へ電力を供給する、着脱可能で充電可能なサブバッテリユニットとを備え、
    　前記サブバッテリユニットは
    　前記自装置の動作用の電圧で充電されるサブバッテリと、
    　前記自装置とは異なる外部装置が接続可能であり、該外部装置へ電力を供給するための出力端子と、
    　前記サブバッテリからの電力の入力を受けて、入力された電力を前記外部装置の動作用の電圧に変換し前記出力端子を介して前記外部装置へ供給する変換部と、
    　前記自装置からの電力給電が無く且つ前記出力端子に前記外部装置が接続されていない場合に、前記変換部を動作させる制御部と
    　を備えたことを特徴とする情報処理装置。
  6. 　情報処理装置の動作用の電圧で第１バッテリを充電し、
    　前記情報処理装置とは異なる外部装置が接続可能であり該外部装置へ電力を供給する出力端子に、前記外部装置が接続されておらず、且つ、前記情報処理装置からの電力給電が無い場合に、前記第１バッテリからの電力の入力を受けて、入力された電力を前記外部装置の動作用の電圧に変換し前記出力端子を介して前記外部装置へ供給する
    　ことを特徴とするバッテリユニット制御方法。
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