JPH10136574A - バッテリ制御装置 - Google Patents

バッテリ制御装置

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JPH10136574A
JPH10136574A JP8288917A JP28891796A JPH10136574A JP H10136574 A JPH10136574 A JP H10136574A JP 8288917 A JP8288917 A JP 8288917A JP 28891796 A JP28891796 A JP 28891796A JP H10136574 A JPH10136574 A JP H10136574A
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battery
voltage
control device
charging
batteries
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JP8288917A
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Yoshihiro Hayashi
良裕 林
Satoshi Ozeki
聡 大関
Chang Uiru
チェン ウィル
Kao Thomas
カオ トーマス
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Hitachi Ltd
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KUREBOO CORP
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なる種類のバッテリの容量を有効に使用す
ると共に過放電を防止することが可能な技術を提供す
る。 【解決手段】 異なる種類のバッテリを制御するバッテ
リ制御装置において、バッテリの種類を検出するバッテ
リ種類検出手段と、前記バッテリ種類検出手段によって
検出されたバッテリの種類に応じて異なる値のバッテリ
切り替え電圧、サスペンドモード移行電圧及び終止電圧
を設定し、放電中のバッテリの出力電圧と、前記設定さ
れたバッテリ切り替え電圧、サスペンドモード移行電圧
及び終止電圧とを比較し、放電中のバッテリの切り替
え、放電中のバッテリにより給電中の機器の動作の休止
または放電中のバッテリによる給電の停止を行うバッテ
リ切り替え手段を備えるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、異なる種類のバッ
テリを制御するバッテリ制御装置に関し、特に、携帯型
の情報処理装置や通信機器に搭載された異なる種類のバ
ッテリを制御するバッテリ制御装置に適用して有効な技
術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のノート型のパーソナルコンピュー
タ、携帯電話、ポータブルカセットプレイヤ及びハンデ
ィビデオカメラ等の機器では、外部電源を接続していな
いときに装置内部の回路に電源を供給するバッテリが内
蔵されている。
【０００３】前記携帯型の情報処理装置等で用いられる
バッテリとしては、ＮｉＣｄバッテリ、ＮｉＭＨバッテ
リ及びＬｉイオンバッテリがある。
【０００４】前記ＮｉＣｄバッテリは、正極にニッケ
ル、負極にカドミウムを用いたバッテリであり、低温特
性や耐過充電／放電特性に優れ、長寿命で製造コストが
低いが、メモリ効果が大きいこと、単位重量あたりの電
力容量が低いこと、また、カドミウムによる環境破壊が
懸念されている。
【０００５】ここで、メモリ効果とは、再充電可能なバ
ッテリである２次バッテリが持つ特性の１つであり、バ
ッテリ内の電力を完全に放電していない状態で再充電を
行なうと、前記再充電時の充電レベルをバッテリが記憶
してしまい、再放電時に前記再充電時の充電レベルに達
すると、バッテリ内の電力を完全に放電していないにも
かかわらず、放電を停止してしまうという特性のことで
ある。
【０００６】前記ＮｉＭＨバッテリは、正極にニッケ
ル、負極に水素吸蔵合金を用いたバッテリであり、前記
ＮｉＣｄバッテリと比較して単位重量あたりの電力容量
が高く、メモリ効果が少ない。
【０００７】前記Ｌｉイオンバッテリは、正極及び負極
にリチウムイオンを吸蔵したり放出したりする物質を用
いたバッテリであり、正極材料としてＬｉＣｏＯ2、負
極に炭素を用いるのが一般的である。
【０００８】前記Ｌｉイオンバッテリは、ＮｉＭＨバッ
テリよりも更に単位重量あたりの電力容量が大きく、メ
モリ効果が無いという優れた特徴を持つが、正極にコバ
ルトを含むので正極の製造コスト低減が困難であり、ま
た、過充電時の性能劣化や安全性の低下を防止する周辺
回路が不可欠である。
【０００９】また、前記従来の携帯型の情報処理装置等
で用いられるバッテリには、その充電特性や放電特性に
も相違点がある。
【００１０】前記ＮｉＭＨバッテリの充電には定電流充
電方式が用いられ、バッテリメーカ推奨の急速充電電流
値にて充電し、サーミスタ端子によりバッテリの温度を
検出して充電を終了する。
【００１１】前記Ｌｉイオンバッテリの充電には定電流
定電圧充電方式が用いられており、前記定電流定電圧充
電方式では、まず、定電流で充電し、バッテリ端子電圧
が特定の値に達した時点で定電圧充電に切り替え、その
後、一定時間経過してから充電を終了する。
【００１２】前記ＮｉＭＨバッテリとＬｉイオンバッテ
リの放電特性の相違点としては、Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｂ
ａｔｔｅｒｙ電圧と、終止電圧がそれぞれ異なるという
点がある。
【００１３】前記Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｂａｔｔｅｒｙ電
圧とは、当該バッテリを搭載した機器をサスペンドモー
ドに移行させる電圧であり、携帯型のパーソナルコンピ
ュータ等では、この電圧に達したときにサスペンドモー
ドに移行することによって給電が突然停止することを防
止している。
【００１４】また、終止電圧は、バッテリによる給電を
停止する電圧であり、終止電圧が高過ぎると放電が不十
分となり、また、終止電圧が低過ぎると過放電となるセ
ルが発生する為、終止電圧の設定は慎重に行う必要があ
る。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見い出した。
【００１６】すなわち、前記従来の携帯型の情報処理装
置等の機器では、搭載されるバッテリの種類によってそ
の充放電特性が大きく相違している為、異なる種類のバ
ッテリを使用することができないという問題があった。
【００１７】本発明の目的は、異なる種類のバッテリの
容量を有効に使用すると共に過放電を防止することが可
能な技術を提供することにある。
【００１８】本発明の他の目的は、異なる種類のバッテ
リの充電を行うことが可能な技術を提供することにあ
る。
【００１９】本発明の他の目的は、複数のバッテリの合
計残動作時間を算出することが可能な技術を提供するこ
とにある。
【００２０】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明かにな
るであろう。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本願によって開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【００２２】（１）異なる種類のバッテリを制御するバ
ッテリ制御装置において、異なる種類のバッテリを切り
替えながら前記バッテリが接続された装置に給電を行う
ものである。
【００２３】前記バッテリ制御装置では、まず、異なる
複数のバッテリを装着可能なスロットにバッテリが装着
されているかどうかを調べ、前記スロットにバッテリが
装着されている場合には、バッテリ種類検出手段により
前記装着されているバッテリの種類を検出する。
【００２４】前記バッテリ制御装置のバッテリ種類検出
手段は、例えば、前記スロットに装着されているバッテ
リがバッテリの温度を示すサーミスタ端子を備えるもの
である場合には、前記サーミスタ端子のインピーダンス
を測定することによりバッテリの種類を検出する。
【００２５】前記バッテリ制御装置の放電切り替え手段
は、前記バッテリ種類検出手段が出力したバッテリ種類
検出結果と放電中のバッテリの出力電圧とを入力する。
【００２６】次に、放電切り替え手段は、バッテリ種類
検出手段が出力したバッテリ種類検出結果に応じて、バ
ッテリの種類により異なる値のバッテリ切り替え電圧を
設定し、放電中のバッテリの出力電圧がバッテリ切り替
え電圧に達しているかどうかを調べる。
【００２７】前記放電切り替え手段が、放電中のバッテ
リの出力電圧を調べた結果、放電中のバッテリの出力電
圧がバッテリ切り替え電圧に達した場合には、放電バッ
テリの切り替えを行う。
【００２８】また、前記放電バッテリの切り替えを行お
うとしたときに、他のバッテリが装着されていなかった
場合には、放電バッテリの出力電圧がバッテリ切り替え
電圧に達した後も、当該バッテリの放電を続行し、放電
切り替え手段は、バッテリ種類検出手段が出力したバッ
テリ種類検出結果に応じて、バッテリの種類により異な
る値のサスペンドモード移行電圧を設定し、放電中のバ
ッテリの出力電圧がサスペンドモード移行電圧に達して
いるかどうかを調べる。
【００２９】放電切り替え手段が、放電中のバッテリの
出力電圧を調べた結果、放電中のバッテリの出力電圧が
サスペンドモード移行電圧に達した場合には、前記バッ
テリ制御装置を搭載している機器をサスペンドモードに
移行させる信号を出力する。
【００３０】前記バッテリ制御装置を搭載している機器
が、サスペンドモードを備える情報処理装置である場合
には、前記バッテリ制御装置からサスペンドモードに移
行する信号を受け取ると、通常の動作を休止して消費電
力を極力抑えるモードに移行する。
【００３１】前記サスペンドモードを備える情報処理装
置では、このサスペンドモード時に、充電済みのバッテ
リを新たに装着したり、外部電源を接続すると、前記情
報処理装置は再び通常の動作に戻ることが可能である。
【００３２】前記サスペンドモード時に、充電済みのバ
ッテリの装着や外部電源の接続が行われない場合には、
前記切り替え制御手段は、バッテリ種類検出手段が出力
したバッテリ種類検出結果に応じて、バッテリの種類に
より異なる値の終止電圧を設定し、放電中のバッテリの
出力電圧が終止電圧に達しているかどうかを調べる。
【００３３】切り替え制御手段が放電中のバッテリの出
力電圧を調べた結果、放電中のバッテリの出力電圧が終
止電圧に達した場合には、前記バッテリ制御装置を搭載
している機器本体への給電を停止する。
【００３４】以上の様に、前記バッテリ制御装置によれ
ば、検出されたバッテリの種類に応じて異なる値のバッ
テリ切り替え電圧、サスペンドモード移行電圧及び終止
電圧を設定して放電を行うので、異なる種類のバッテリ
の容量を有効に使用すると共に過放電を防止することが
可能である。
【００３５】（２）前記（１）に記載されたバッテリ制
御装置において、異なる種類のバッテリの充電を行うも
のである。
【００３６】前記バッテリ制御装置は、異なる種類のバ
ッテリの充電を行うバッテリ充電手段として、例えば、
定電流充電回路と定電圧充電回路とを備え、前記２つの
充電回路を組み合わせて充電を行う。
【００３７】前記バッテリ制御装置では、バッテリによ
る給電を行った後に外部電源を接続すると、前記充電制
御手段は、バッテリ種類検出手段からのバッテリ種類検
出結果に応じて、バッテリ充電手段を動作させて、定電
流充電回路及び定電圧充電回路を組み合わせてバッテリ
の充電を行う。
【００３８】例えば、前記バッテリ検出手段により検出
されたバッテリが、ＮｉＭＨバッテリである場合には、
バッテリ充電手段の定電流充電回路を用い、バッテリメ
ーカ推奨の急速充電電流値にて充電し、サーミスタ端子
によりバッテリの温度を検出して充電を終了する定電流
充電を行う。
【００３９】また、前記バッテリ検出手段により検出さ
れたバッテリが、Ｌｉイオンバッテリである場合には、
バッテリ充電手段の定電流充電回路及び定電圧充電回路
を用い、まず、定電流で充電した後バッテリ端子電圧が
特定の値に達した時点で定電圧充電に切り替え、その
後、一定時間経過してから充電を終了する定電流定電圧
充電を行う。
【００４０】以上の様に、前記バッテリ制御装置によれ
ば、バッテリの種類を検出して定電流充電及び定電圧充
電を組み合わせて充電を行うので、異なる種類のバッテ
リの充電を行うことが可能である。
【００４１】（３）前記（１）または（２）に記載され
たバッテリ制御装置において、放電中のバッテリ及び非
放電中のバッテリの合計の残動作時間を算出するもので
ある。
【００４２】前記バッテリ制御装置を搭載する機器を動
作させているときに、残動作時間算出手段を起動する
と、前記残動作時間算出手段は、複数のバッテリのバッ
テリ監視手段に対してバッテリの残容量及び残動作時間
のデータを要求する。
【００４３】前記残動作時間算出手段は、複数のバッテ
リのバッテリ監視手段からデータを取得すると、放電中
のバッテリの残容量及び残動作時間のデータを使用し
て、非放電中のバッテリの残動作時間を算出する。
【００４４】次に、前記残動作時間算出手段は、バッテ
リ監視手段から得られた放電中のバッテリの残動作時間
と、前記算出された非放電中のバッテリの残動作時間を
加算して合計の残動作時間を求める。
【００４５】標準仕様「スマートバッテリ」をサポート
するスマートバッテリに内蔵されたバッテリ監視ＩＣで
は、残動作時間の算出を平均放電電流値を用いて行って
いる為、非動作時の残動作時間は、放電中の残動作時間
とは大きく異なっている。
【００４６】そこで、前記バッテリ制御装置では、放電
中のバッテリの残容量と残動作時間の関係から非放電中
のバッテリの残動作時間を算出している。
【００４７】以上の様に、前記バッテリ制御装置によれ
ば、放電中のバッテリのデータを使用して非放電中のバ
ッテリの残動作時間を算出するので、複数のバッテリの
合計残動作時間を算出することが可能である。
【００４８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のバッテリ制御装
置において、パーソナルコンピュータのキーボードマイ
コンを併用して異なる種類の２つのバッテリの充電、放
電及び残動作時間の表示を行う一実施形態のバッテリ制
御装置について説明する。
【００４９】図１は、本実施形態のパーソナルコンピュ
ータの概略構成を示す図である。図１において、１００
はパーソナルコンピュータ、１１０はＣＰＵ、１２０は
メモリ、１２１はオペレーティングシステム、１２２は
Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
−Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ Ｏｕｔｏｕｔ Ｓｙｓｔｅ
ｍ（以下ＡＰＭ−ＢＩＯＳと記載する）、１２３はＳｙ
ｓｔｅｍ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｂｕｓ−ＢＩＯＳ
（以下ＳＭＢ−ＢＩＯＳと記載する）、１３０は磁気デ
ィスク装置、１３１はバッテリ状態表示ソフトウェア、
１４０はディスプレイ装置、１４１はバッテリ状態表示
画面、１５０はキーボード、１５１はキーボードマイコ
ン、１６０はバッテリ制御装置、１６１及び１６２はス
マートバッテリである。
【００５０】図１に示す様に、本実施形態のパーソナル
コンピュータ１００は、ＣＰＵ１１０と、メモリ１２０
と、オペレーティングシステム１２１と、ＡＰＭ−ＢＩ
ＯＳ１２２と、ＳＭＢ−ＢＩＯＳ１２３と、磁気ディス
ク装置１３０と、バッテリ状態表示ソフトウェア１３１
と、ディスプレイ装置１４０と、バッテリ状態表示画面
１４１と、キーボード１５０と、キーボードマイコン１
５１と、バッテリ制御装置１６０と、スマートバッテリ
１６１及び１６２とを有している。
【００５１】また、図１に示す様に、本実施形態のパー
ソナルコンピュータ１００では、パーソナルコンピュー
タ１００全体を制御するＣＰＵ１１０と、オペレーティ
ングシステム１２１やＡＰＭ−ＢＩＯＳ１２２及びＳＭ
Ｂ−ＢＩＯＳ１２３をロードしたメモリ１２０と、バッ
テリ状態表示ソフトウェア１３１を格納した磁気ディス
ク装置１３０と、バッテリ状態表示画面１４１を表示す
るディスプレイ装置１４０と、キーボードマイコン１５
１を備えるキーボード１５０と、スマートバッテリ１６
１及び１６２を制御するバッテリ制御装置１６０とを接
続している。
【００５２】パーソナルコンピュータ１００のメモリ１
２０にロードされているＳＭＢ−ＢＩＯＳ１２３は、標
準仕様「スマートバッテリ」をサポートするバッテリ・
マネジメント用のＢＩＯＳであり、また、ＡＰＭ−ＢＩ
ＯＳ１２２は、バッテリ・マネジメントの残動作時間に
関する部分をサポートするパワー・マネジメント用のＢ
ＩＯＳである。
【００５３】パーソナルコンピュータ１００の磁気ディ
スク装置１３０に格納されたバッテリ状態表示ソフトウ
ェア１３１は、ユーザによって任意に起動され、スマー
トバッテリ１６１及び１６２から得られたデータを元
に、スマートバッテリ１６１及び１６２の状態をディス
プレイ装置１４０のバッテリ状態表示画面１４１に表示
するソフトウェアである。
【００５４】本実施形態のバッテリ制御装置１６０によ
って制御されるスマートバッテリ１６１及び１６２は、
標準仕様「スマートバッテリ」をサポートするＮｉＭＨ
バッテリやＬｉイオンバッテリ等の異なる種類のバッテ
リである。
【００５５】図２は、本実施形態のパーソナルコンピュ
ータ１００の外観を示す図である。
【００５６】図２に示す様に、本実施形態のパーソナル
コンピュータ１００では、スマートバッテリ１６１及び
１６２を着脱できるスロットとして、ファーストベイ及
びセカンドベイの２つのスロットを備えており、どちら
のスロットにも異なる種類のバッテリを内蔵することが
可能である。
【００５７】また、パーソナルコンピュータ１００のデ
ィスプレイ装置１４０には、バッテリ状態表示画面１４
１により、ファーストベイ及びセカンドベイに装着され
たスマートバッテリ１６１及び１６２の状態が表示され
る。
【００５８】図２に示す様に、本実施形態のバッテリ制
御装置１６０を備えるパーソナルコンピュータ１００
は、スマートバッテリ１６１及び１６２を着脱するファ
ーストベイ及びセカンドベイを備えているので、２つの
バッテリを同時に装着してバッテリによる長時間動作を
行うことが可能である。
【００５９】図３は、本実施形態のバッテリ制御装置１
６０の概略構成を示す図である。図３において、３１０
はバッテリ充電回路、３１１は定電流充電回路、３１２
は定電圧充電回路、３２０は充電制御ＩＣ、３２１はバ
ッテリ電圧検出回路、３３０はバッテリ種類検出回路、
３４０は放電切り替え回路、３４１は終止電圧検出回路
である。
【００６０】図３に示す様に、本実施形態のバッテリ制
御装置１６０は、バッテリ充電回路３１０と、定電流充
電回路３１１と、定電圧充電回路３１２と、充電制御Ｉ
Ｃ３２０と、バッテリ電圧検出回路３２１と、バッテリ
種類検出回路３３０と、放電切り替え回路３４０と、終
止電圧検出回路３４１とを有している。
【００６１】また、図３に示す様に、本実施形態のバッ
テリ制御装置１６０では、キーボードマイコン１５１
を、標準仕様「スマートバッテリ」のホストＬＳＩとし
て使用しており、充電制御ＩＣ３２０と、バッテリ電圧
検出回路３２１と、バッテリ種類検出回路３３０と、放
電切り替え回路３４０とを接続して、スマートバッテリ
１６１及び１６２を制御している。
【００６２】本実施形態のバッテリ制御装置１６０のバ
ッテリ充電回路３１０は、定電流充電回路３１１と、定
電圧充電回路３１２とを備え、異なる種類のバッテリ充
電を行うことが可能な回路である。
【００６３】本実施形態のバッテリ制御装置１６０の充
電制御ＩＣ３２０は、バッテリ電圧検出回路３２１から
の信号によりバッテリ充電回路３１０の定電流充電回路
３１１または定電圧充電回路３１２を制御してスマート
バッテリ１６１及び１６２の充電を行う回路である。
【００６４】本実施形態のバッテリ制御装置１６０のバ
ッテリ種類検出回路３３０は、スマートバッテリ１６１
及び１６２のサーミスタ端子によってバッテリの種類を
検出する回路である。
【００６５】本実施形態のバッテリ制御装置１６０の放
電切り替え回路３４０は、スマートバッテリ１６１及び
１６２の放電電圧を測定し、その電圧値に応じてパーソ
ナルコンピュータ１００に給電する放電バッテリの切り
替えを行う回路である。
【００６６】また、放電切り替え回路３４０中の終止電
圧検出回路３４１は、スマートバッテリ１６１及び１６
２の放電電圧を測定し、その電圧値に応じてパーソナル
コンピュータ１００の動作をサスペンドモードに移行さ
せる回路である。
【００６７】図４は、本実施形態のバッテリ制御装置１
６０のバッテリ種類検出動作の概要を示す図である。図
４において、４０１及び４０２はサーミスタ端子、４１
０はサーミスタ端子出力比較回路である。
【００６８】図４に示す様に、本実施形態のバッテリ制
御装置１６０のバッテリ種類検出動作は、サーミスタ端
子４０１及び４０２と、サーミスタ端子出力比較回路４
１０とを有している。
【００６９】また、図４に示す様に、本実施形態のバッ
テリ制御装置１６０のバッテリ種類検出動作では、スマ
ートバッテリ１６１及び１６２に備えられたサーミスタ
端子４０１及び４０２のインピーダンスを測定し、サー
ミスタ端子出力比較回路４１０により前記測定されたイ
ンピーダンスの値を比較してバッテリの種類を検出す
る。
【００７０】スマートバッテリ１６１及び１６２のサー
ミスタ端子４０１及び４０２は、スマートバッテリ１６
１及び１６２の温度を検出する為に備えられた端子であ
り、特に、ＮｉＭＨバッテリの充電時に充電の終了を検
出するときに用いられる。
【００７１】すなわち、ＮｉＭＨバッテリのサーミスタ
端子出力は高インピーダンスで温度変化する特性を持っ
ており、一方、Ｌｉイオンバッテリのサーミスタ端子出
力は低インピーダンスで一定である為、スマートバッテ
リ１６１及び１６２として、ＮｉＭＨバッテリとＬｉイ
オンバッテリを使用した場合には、サーミスタ端子４０
１及び４０２のインピーダンスを測定することにより、
バッテリの種類を検出することが可能である。
【００７２】図５は、本実施形態のバッテリ制御装置１
６０の放電切り替え動作及び終止電圧検出動作の概要を
示す図である。図５において、５０１及び５０２はバッ
テリ電圧端子、５１０は放電電圧比較回路、５１１は終
止電圧比較回路である。
【００７３】図５に示す様に、本実施形態のバッテリ制
御装置１６０の放電切り替え動作及び終止電圧検出動作
は、バッテリ電圧端子５０１及び５０２と、放電電圧比
較回路５１０と、終止電圧比較回路５１１とを有してい
る。
【００７４】また、図５に示す様に、本実施形態のバッ
テリ制御装置１６０の放電切り替え動作及び終止電圧検
出動作では、スマートバッテリ１６１及び１６２のバッ
テリ電圧端子５０１及び５０２の出力電圧を測定し、放
電電圧比較回路５１０及び終止電圧比較回路５１１によ
り放電を行うバッテリの切り替え、または、サスペンド
モードへの移行を行う。
【００７５】放電切り替え回路３４０の放電電圧比較回
路５１０は、スマートバッテリ１６１及び１６２のバッ
テリ電圧端子５０１及び５０２からの出力電圧を、バッ
テリ種類検出回路３３０からの検出結果に応じて比較
し、放電バッテリの切り替えを行う電圧値に達している
かどうかを判定する回路である。
【００７６】また、放電切り替え回路３４０の放電電圧
比較回路５１０は、スマートバッテリ１６１及び１６２
のバッテリ電圧端子５０１及び５０２からの出力電圧
を、バッテリ種類検出回路３３０からの検出結果に応じ
て比較し、パーソナルコンピュータ１００をサスペンド
モードに移行させるＶｅｒｙ Ｌｏｗ Ｂａｔｔｅｒｙ
電圧に達しているかどうかの判定も行う。
【００７７】終止電圧検出回路３４１の終止電圧比較回
路５１１は、スマートバッテリ１６１及び１６２のバッ
テリ電圧端子５０１及び５０２からの出力電圧を、バッ
テリ種類検出回路３３０からの検出結果に応じて比較
し、サスペンドモードに移行する電圧値に達しているか
どうかを判定する回路である。
【００７８】図６は、本実施形態のバッテリ制御装置１
６０のスマートバッテリデータ取得動作の概要を示す図
である。図６において、６０１及び６０２はバッテリ監
視ＩＣ、６１０はシステムマネジメントバス、６１１は
クロックライン、６２０はスマートバッテリデータ、６
３０は残動作時間算出部である。
【００７９】図６に示す様に、本実施形態のバッテリ制
御装置１６０のスマートバッテリデータ取得動作は、バ
ッテリ監視ＩＣ６０１及び６０２と、システムマネジメ
ントバス６１０と、クロックライン６１１と、スマート
バッテリデータ６２０と、残動作時間算出部６３０とを
有している。
【００８０】また、図６に示す様に、本実施形態のバッ
テリ制御装置１６０のスマートバッテリデータ取得動作
では、スマートバッテリ１６１及び１６２と、キーボー
ドマイコン１５１とをシステムマネジメントバス６１０
で接続すると共に、クロックライン６１１を切り換える
ことにより、スマートバッテリデータ６２０を取得して
いる。
【００８１】本実施形態のバッテリ制御装置１６０にお
いて、スマートバッテリ１６１及び１６２に内蔵された
バッテリ監視ＩＣ６０１及び６０２は、標準仕様「スマ
ートバッテリ」で定められているＩＣであり、スマート
バッテリ１６１及び１６２の端子電圧、放電／充電電流
及びバッテリセルの温度等を検出するＩＣである。
【００８２】本実施形態のバッテリ制御装置１６０のス
マートバッテリデータ６２０は、バッテリ監視ＩＣ６０
１及び６０２が出力するスマートバッテリ１６１及び１
６２の状態等を示すデータであり、スマートバッテリデ
ータ６２０には、例えば、１分間の平均放電電流を示す
「Ａｖｅｒａｇｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ」、前記平均放電電
流でバッテリの残量がゼロになるまでの残動作時間を示
す「ＡｖｅｒａｇｅＴｉｍｅ Ｔｏ Ｅｍｐｔｙ」及び
バッテリの残容量を示す「Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ Ｃａｐ
ａｃｉｔｙ」等のデータが含まれている。
【００８３】バッテリ状態表示ソフトウェア１３１の残
動作時間算出部６３０は、スマートバッテリデータ６２
０を使用して、複数のバッテリであるスマートバッテリ
１６１及び１６２の合計の残動作時間を算出する処理部
である。
【００８４】以下に、本実施形態のバッテリ制御装置１
６０を搭載するパーソナルコンピュータ１００におい
て、キーボードマイコン１５１を併用して異なる種類の
スマートバッテリ１６１及び１６２の充電、放電及び残
動作時間の表示を行う動作について説明する。
【００８５】本実施形態のバッテリ制御装置１６０を搭
載するパーソナルコンピュータ１００では、まず、キー
ボードマイコン１５１が、システムマネジメントバス６
１０をポーリングして、スマートバッテリ１６１及び１
６２がファーストベイまたはセカンドベイに装着されて
いるかどうかを調べる。
【００８６】キーボードマイコン１５１は、ファースト
ベイまたはセカンドベイのどちらかにバッテリが装着さ
れていることを検出した場合には、装着されているバッ
テリを放電バッテリに設定し、両方のベイにバッテリが
装着されている場合には、ファーストベイに装着されて
いるバッテリを放電バッテリに設定し、放電中のバッテ
リがどちらのバッテリであるかを示すフラグ情報を設定
する。
【００８７】次に、本実施形態のバッテリ制御装置１６
０のバッテリ種類検出回路３３０は、スマートバッテリ
１６１及び１６２のサーミスタ端子４０１及び４０２の
インピーダンスを測定し、前記測定したインピーダンス
の値により異なる信号をバッテリ種類検出信号として出
力する。
【００８８】本実施形態のバッテリ制御装置１６０の放
電切り替え回路３４０は、バッテリ種類検出回路３３０
が出力したバッテリ種類検出信号と、キーボードマイコ
ン１５１によって放電バッテリに設定されたスマートバ
ッテリ１６１またはスマートバッテリ１６２のバッテリ
電圧端子５０１またはバッテリ電圧端子５０２からの出
力電圧とを放電電圧比較回路５１０に入力する。
【００８９】放電切り替え回路３４０の放電電圧比較回
路５１０は、バッテリ種類検出回路３３０が出力したバ
ッテリ種類検出信号によりＬｏｗ Ｂａｔｔｅｒｙ電圧
を設定し、放電中のバッテリの出力電圧がＬｏｗ Ｂａ
ｔｔｅｒｙ電圧に達しているかどうかを調べる。
【００９０】ここで、Ｌｏｗ Ｂａｔｔｅｒｙ電圧と
は、バッテリの切り替えを行う電圧であり、本実施形態
のバッテリ制御装置１６０では、スマートバッテリ１６
１による放電中にその出力電圧がＬｏｗ Ｂａｔｔｅｒ
ｙ電圧に達すると、放電を行うバッテリをスマートバッ
テリ１６１からスマートバッテリ１６２に切り替えるも
のとしている。
【００９１】放電切り替え回路３４０の放電電圧比較回
路５１０が、放電中のバッテリの出力電圧を調べた結
果、放電中のバッテリの出力電圧がＬｏｗ Ｂａｔｔｅ
ｒｙ電圧に達した場合には、放電バッテリをセカンドベ
イに装着されたバッテリに切り替え、放電中のバッテリ
がどちらのバッテリであるかを示すフラグ情報の内容を
セカンドベイ中のバッテリを示すフラグ情報に変更す
る。
【００９２】また、前記放電バッテリの切り替えを行お
うとしたときに、セカンドベイにバッテリが装着されて
いなかった場合には、放電バッテリの出力電圧がＬｏｗ
Ｂａｔｔｅｒｙ電圧に達した後も、当該バッテリの放
電を続行する。
【００９３】前記の様に、放電バッテリの出力電圧がＬ
ｏｗ Ｂａｔｔｅｒｙ電圧に達した後も当該バッテリの
放電を続行している場合には、放電切り替え回路３４０
の放電電圧比較回路５１０は、バッテリ種類検出回路３
３０が出力したバッテリ種類検出信号によりＶｅｒｙ
Ｌｏｗ Ｂａｔｔｅｒｙ電圧を設定し、放電中のバッテ
リの出力電圧がＶｅｒｙ Ｌｏｗ Ｂａｔｔｅｒｙ電圧
に達しているかどうかを調べる。
【００９４】放電切り替え回路３４０の放電電圧比較回
路５１０が、放電中のバッテリの出力電圧を調べた結
果、放電中のバッテリの出力電圧がＶｅｒｙ Ｌｏｗ
Ｂａｔｔｅｒｙ電圧に達した場合には、パーソナルコン
ピュータ１００をサスペンドモードに移行させる信号を
出力する。
【００９５】パーソナルコンピュータ１００は、サスペ
ンドモードに移行する信号を受け取ると、ディスプレイ
装置１４０のバックライトを消灯し、通常の動作を休止
して消費電力を極力抑えるモードに移行する。
【００９６】このサスペンドモード時に、非放電中のベ
イに充電済みのバッテリを新たに装着したり、外部電源
を接続すると、パーソナルコンピュータ１００は、再び
通常の動作に戻ることが可能である。
【００９７】前記サスペンドモード時に、充電済みのバ
ッテリの装着や外部電源の接続が行われない場合には、
終止電圧検出回路３４１の終止電圧比較回路５１１は、
バッテリ種類検出回路３３０が出力したバッテリ種類検
出信号により終止電圧を設定し、放電中のバッテリの出
力電圧が終止電圧に達しているかどうかを調べる。
【００９８】終止電圧検出回路３４１の終止電圧比較回
路５１１が放電中のバッテリの出力電圧を調べた結果、
放電中のバッテリの出力電圧が終止電圧に達した場合に
は、パーソナルコンピュータ１００への給電を停止す
る。
【００９９】前記の様に放電バッテリによる給電を行っ
た後に外部電源を接続すると、本実施形態のバッテリ制
御装置１６０の充電制御ＩＣ３２０は、バッテリ種類検
出回路３３０からのバッテリ種類検出信号に応じて、バ
ッテリ充電回路３１０の定電流充電回路３１１または定
電圧充電回路３１２を動作させて、スマートバッテリ１
６１及び１６２の充電を開始する。
【０１００】また、本実施形態のバッテリ制御装置１６
０の充電制御ＩＣ３２０は、定電圧充電回路３１２によ
り充電を行っている場合には、バッテリ電圧検出回路３
２１からの信号によりバッテリ充電回路３１０の充電電
圧を制御してスマートバッテリ１６１及び１６２の充電
を行う。
【０１０１】前記の様に、本実施形態のバッテリ制御装
置１６０では、バッテリ種類検出回路３３０によりスマ
ートバッテリ１６１及び１６２の種類を検出し、バッテ
リ種類検出信号に応じて放電または充電を行っている
が、バッテリ種類検出回路３３０により検出されるバッ
テリは、バッテリの種類を検出可能なサーミスタ端子４
０１及び４０２等を備えているバッテリであれば良く、
必ずしも標準仕様「スマートバッテリ」をサポートする
バッテリでなくても良い。
【０１０２】本実施形態のバッテリ制御装置１６０を搭
載するパーソナルコンピュータ１００を動作させている
ときに、バッテリ状態表示ソフトウェア１３１を起動す
ると、バッテリ状態表示ソフトウェア１３１の残動作時
間算出部６３０は、オペレーティングシステム１２１、
ＡＰＭ−ＢＩＯＳ１２２及びＳＭＢ−ＢＩＯＳ１２３を
介して、キーボードマイコン１５１にスマートバッテリ
データ６２０を要求する。
【０１０３】キーボードマイコン１５１は、クロックラ
イン６１１を切り替えてスマートバッテリ１６１及び１
６２のスマートバッテリデータ６２０を、システムマネ
ジメントバス６１０を介してバッテリ監視ＩＣ６０１及
び６０２から取得する。
【０１０４】本実施形態のバッテリ制御装置１６０のス
マートバッテリデータ６２０は、前記の様に、平均放電
電流、残動作時間及び残容量等のデータを含んでいる。
【０１０５】図７は、本実施形態のバッテリ制御装置１
６０の残動作時間算出処理の概要を示す図である。
【０１０６】図７に示す様に、本実施形態のバッテリ制
御装置１６０の残動作時間算出処理では、放電中のスマ
ートバッテリ１６１の残容量及び残動作時間と、非放電
中のスマートバッテリ１６２の残容量とを用いて、非放
電中のスマートバッテリ１６２の残動作時間を算出し、
スマートバッテリ１６１及び１６２の合計の残動作時間
を求めている。
【０１０７】前記の様に、スマートバッテリ１６１及び
１６２に内蔵されたバッテリ監視ＩＣ６０１及び６０２
は、スマートバッテリデータ６２０として、それぞれの
残動作時間をホストＬＳＩであるキーボードマイコン１
５１に報告している。
【０１０８】しかし、非放電中のスマートバッテリ１６
２の平均放電電流値が極めて小さいので、非放電中のス
マートバッテリ１６２のバッテリ監視ＩＣ６０２から報
告される残動作時間は極めて大きな値となってしまう。
【０１０９】この為、バッテリ監視ＩＣ６０１及び６０
２から送られるそれぞれの残動作時間を合計しても、ス
マートバッテリ１６１及び１６２の正確な合計残動作時
間を求めることができない。
【０１１０】そこで、図７に示す様に、バッテリ状態表
示ソフトウェア１３１の残動作時間算出部６３０は、放
電中のスマートバッテリ１６１の残容量「１０００ｍＡ
ｈ」及び残動作時間「３０分」の比と非放電中のスマー
トバッテリ１６２の残容量「２８００ｍＡｈ」の値か
ら、非放電中のスマートバッテリ１６２の残動作時間
「８４分」を算出し、スマートバッテリ１６１の残動作
時間「３０分」と前記算出されたスマートバッテリ１６
２の残動作時間「８４分」を加算して合計の残動作時間
「１１４分」を求める。
【０１１１】前記の合計の残動作時間の算出は、片方の
バッテリが放電中の場合に行われるものであるが、バッ
テリによる給電中の残容量及び残動作時間の値を記憶し
ておくことにより、外部電源により給電中であって両方
のバッテリ共に非放電中の場合であっても、合計の残動
作時間を算出することが可能である。
【０１１２】図８は、本実施形態のバッテリ制御装置１
６０のバッテリ状態表示画面１４１の一例を示す図であ
る。
【０１１３】図８に示す様に、本実施形態のバッテリ制
御装置１６０のバッテリ状態表示画面１４１では、給電
のステータス、バッテリ状態表示ソフトウェア１３１の
残動作時間算出部６３０により算出された合計の残動作
時間及び個々のバッテリ残量が表示されている。
【０１１４】また、本実施形態のバッテリ制御装置１６
０において、バッテリ制御マイコンを使用して異なる種
類のバッテリの充電、放電及び残動作時間の表示を行っ
ても良い。
【０１１５】図９は、本実施形態のバッテリ制御装置１
６０のバッテリ制御マイコンの概略構成を示す図であ
る。図９において、９００はバッテリ制御マイコン、９
０１はホストＬＳＩ部、９０２は充電制御部、９０３は
電圧制御部、９０４は放電切り替え制御部、９０５はホ
ストインタフェース、９０６はＬＣＤインジケータイン
タフェースである。
【０１１６】図９に示す様に、本実施形態のバッテリ制
御装置１６０のバッテリ制御マイコンは、ホストＬＳＩ
部９０１と、充電制御部９０２と、電圧制御部９０３
と、放電切り替え制御部９０４と、ホストインタフェー
ス９０５と、ＬＣＤインジケータインタフェース９０６
とを有している。
【０１１７】また、図９に示す様に、本実施形態のバッ
テリ制御装置１６０のバッテリ制御マイコンでは、バッ
テリ制御マイコン９００に、バッテリ充電回路３１０、
スマートバッテリ１６１及び１６２及びキーボードマイ
コン１５１が接続され、バッテリ制御マイコン９００の
ホストＬＳＩ部９０１には、充電制御部９０２、電圧制
御部９０３、放電切り替え制御部９０４、ホストインタ
フェース９０５及びＬＣＤインジケータインタフェース
９０６が接続されている。
【０１１８】バッテリ制御マイコン９００のホストＬＳ
Ｉ部９０１は、標準仕様「スマートバッテリ」のホスト
ＬＳＩに相当し、バッテリ制御マイコン９００全体の制
御を行う処理部であり、スマートバッテリ１６１及び１
６２から得られるスマートバッテリデータ６２０によっ
てバッテリの種類を検出する処理を行う。
【０１１９】バッテリ制御マイコン９００の充電制御部
９０２は、電圧制御部９０３からの信号により、バッテ
リ充電回路３１０の定電流充電回路３１１または定電圧
充電回路３１２を制御してスマートバッテリ１６１及び
１６２の充電を行う制御部である。
【０１２０】バッテリ制御マイコン９００の放電切り替
え制御部９０４は、スマートバッテリ１６１及び１６２
の放電電圧を測定し、その電圧値に応じてパーソナルコ
ンピュータ１００に給電する放電バッテリの切り替えを
行う制御部である。
【０１２１】また、バッテリ制御マイコン９００の放電
切り替え制御部９０４は、スマートバッテリ１６１及び
１６２の放電電圧の値に応じてパーソナルコンピュータ
１００の動作をサスペンドモードに移行させる動作も行
う。
【０１２２】バッテリ制御マイコン９００のホストイン
タフェース９０５は、キーボードマイコン１５１を介し
てスマートバッテリデータ６２０をバッテリ状態表示ソ
フトウェア１３１に送るインタフェースである。
【０１２３】バッテリ制御マイコン９００のＬＣＤイン
ジケータインタフェース９０６は、スマートバッテリデ
ータ６２０をＬＣＤに表示する際に使用するインタフェ
ースである。
【０１２４】以上説明した様に、本実施形態のバッテリ
制御装置によれば、検出されたバッテリの種類に応じて
異なる値のバッテリ切り替え電圧、サスペンドモード移
行電圧及び終止電圧を設定して放電を行うので、異なる
種類のバッテリの容量を有効に使用すると共に過放電を
防止することが可能である。
【０１２５】また、本実施形態のバッテリ制御装置によ
れば、バッテリの種類を検出して定電流充電及び定電圧
充電を組み合わせて充電を行うので、異なる種類のバッ
テリの充電を行うことが可能である。
【０１２６】また、本実施形態のバッテリ制御装置によ
れば、放電中のバッテリのデータを使用して非放電中の
バッテリの残動作時間を算出するので、複数のバッテリ
の合計残動作時間を算出することが可能である。
【０１２７】以上、本発明を前記実施形態に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々
変更可能であることは勿論である。
【０１２８】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
【０１２９】（１）検出されたバッテリの種類に応じて
異なる値のバッテリ切り替え電圧、サスペンドモード移
行電圧及び終止電圧を設定して放電を行うので、異なる
種類のバッテリの容量を有効に使用すると共に過放電を
防止することが可能である。
【０１３０】（２）バッテリの種類を検出して定電流充
電及び定電圧充電を組み合わせて充電を行うので、異な
る種類のバッテリの充電を行うことが可能である。
【０１３１】（３）放電中のバッテリのデータを使用し
て非放電中のバッテリの残動作時間を算出するので、複
数のバッテリの合計残動作時間を算出することが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のパーソナルコンピュータの概略構
成を示す図である。
【図２】本実施形態のパーソナルコンピュータ１００の
外観を示す図である。
【図３】本実施形態のバッテリ制御装置の概略構成を示
す図である。
【図４】本実施形態のバッテリ制御装置のバッテリ種類
検出動作の概要を示す図である。
【図５】本実施形態のバッテリ制御装置の放電切り替え
動作及び終止電圧検出動作の概要を示す図である。
【図６】本実施形態のバッテリ制御装置のスマートバッ
テリデータ取得動作の概要を示す図である。
【図７】本実施形態のバッテリ制御装置の残動作時間算
出処理の概要を示す図である。
【図８】本実施形態のバッテリ制御装置のバッテリ状態
表示画面１４１の一例を示す図である。
【図９】本実施形態のバッテリ制御装置のバッテリ制御
マイコンの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１００…パーソナルコンピュータ、１１０…ＣＰＵ、１
２０…メモリ、１２１…オペレーティングシステム、１
２２…ＡＰＭ−ＢＩＯＳ、１２３…ＳＭＢ−ＢＩＯＳ、
１３０…磁気ディスク装置、１３１…バッテリ状態表示
ソフトウェア、１４０…ディスプレイ装置、１４１…バ
ッテリ状態表示画面、１５０…キーボード、１５１…キ
ーボードマイコン、１６０…バッテリ制御装置、１６１
及び１６２…スマートバッテリ、３１０…バッテリ充電
回路、３１１…定電流充電回路、３１２…定電圧充電回
路、３２０…充電制御ＩＣ、３２１…バッテリ電圧検出
回路、３３０…バッテリ種類検出回路、３４０…放電切
り替え回路、３４１…終止電圧検出回路、４０１及び４
０２…サーミスタ端子、４１０…サーミスタ端子出力比
較回路、５０１及び５０２…バッテリ電圧端子、５１０
…放電電圧比較回路、５１１…終止電圧比較回路、６０
１及び６０２…バッテリ監視ＩＣ、６１０…システムマ
ネジメントバス、６１１…クロックライン、６２０…ス
マートバッテリデータ、６３０…残動作時間算出部、９
００…バッテリ制御マイコン、９０１…ホストＬＳＩ
部、９０２…充電制御部、９０３…電圧制御部、９０４
…放電切り替え制御部、９０５…ホストインタフェー
ス、９０６…ＬＣＤインジケータインタフェース。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｊ 7/34 Ｈ０２Ｊ 7/34 Ｂ Ｃ (72)発明者 大関 聡 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者 ウィル チェン タイワン リパブリック オブチャイナ タイペイケンウークー インダストリアル パーク ウーゴン ６バンドオリ 35 ク レボー コーポレーション内 (72)発明者 トーマス カオ タイワン リパブリック オブチャイナ タイペイケンウークー インダストリアル パーク ウーゴン ６バンドオリ 35 ク レボー コーポレーション内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 異なる種類のバッテリを制御するバッテ
    リ制御装置において、 バッテリの種類を検出するバッテリ種類検出手段と、前
    記バッテリ種類検出手段によって検出されたバッテリの
    種類に応じて異なる値のバッテリ切り替え電圧、サスペ
    ンドモード移行電圧及び終止電圧を設定し、放電中のバ
    ッテリの出力電圧と、前記設定されたバッテリ切り替え
    電圧、サスペンドモード移行電圧及び終止電圧とを比較
    し、放電中のバッテリの切り替え、放電中のバッテリに
    より給電中の機器の動作の休止または放電中のバッテリ
    による給電の停止を行うバッテリ切り替え手段を備える
    ことを特徴とするバッテリ制御装置。
  2. 【請求項２】 定電流充電及び定電圧充電を組み合わせ
    て異なる種類のバッテリの充電を行うバッテリ充電手段
    と、前記バッテリ種類検出手段によって検出された種類
    に応じて前記バッテリ充電手段を制御する充電制御手段
    とを備えることを特徴とする請求項１に記載されたバッ
    テリ制御装置。
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