特許 6054906 電子機器、そのバッテリ制御方法、及びコンピュータが実行可能なプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6054906

(24)【登録日】2016年12月9日

(45)【発行日】2016年12月27日

(54)【発明の名称】電子機器、そのバッテリ制御方法、及びコンピュータが実行可能なプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/04 20060101AFI20161219BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20161219BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20161219BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20161219BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20161219BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/04 B

   H01M10/44 P

   H01M10/48 P

   H02J7/02 F

   H02J7/00 302C

【請求項の数】7

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-85628(P2014-85628)

(22)【出願日】2014年4月17日

(65)【公開番号】特開2015-208063(P2015-208063A)

(43)【公開日】2015年11月19日

【審査請求日】2015年1月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】505205731

【氏名又は名称】レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(74)【代理人】

【識別番号】100132595

【弁理士】

【氏名又は名称】袴田 眞志

(72)【発明者】

【氏名】塚本 泰通

(72)【発明者】

【氏名】山口 弘光

(72)【発明者】

【氏名】瀬戸 裕一郎

【審査官】 古河 雅輝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２０７２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４０１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２８４２２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０６−２１７４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１００７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０３５３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６４５２３６２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２０００−１３４８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 取扱説明書 基本ガイド，日本，パナソニック株式会社，２０１２年，P.13, 23, 24, 52，CF-AX2Aシリーズ(Windows 8)，ＵＲＬ，http://pc-dl.panasonic.co.jp/public/s_manual/sx2nx2b11mk3ax2mk2-kihonguide_system-dfqw5739za-8-nonlogo-j-p20120647.pdf

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １／２６− １／３２

Ｈ０１Ｍ １０／４２−１０／４８

Ｈ０２Ｊ ７／００− ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４− ７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体に内蔵され、外部から着脱できないように構成された第１のバッテリと、
前記筐体の外部から着脱可能に構成された第２のバッテリと、
前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの充電及び放電を制御するバッテリ制御手段と、
を備え、
前記バッテリ制御手段は、前記第１のバッテリの残容量が第１の閾値より大きい場合に、前記第１のバッテリの残容量が前記第１の閾値になるまで前記第１のバッテリを放電させる初期放電処理を実行し、
前記バッテリ制御手段は、前記第２のバッテリの容量が所定容量より大きい場合に、前記初期放電処理を実行することを特徴とする電子機器。

【請求項2】

前記バッテリ制御手段は、前記第２のバッテリの容量が所定容量より大きい場合には、 第１に、前記第２のバッテリの残容量が第２の閾値より大きい場合に前記第２のバッテリの残容量が第２の閾値になるまで前記第２のバッテリを放電させ、
第２に、前記初期放電処理を実行し、
第３に、前記第２のバッテリの残容量が第３の閾値（但し、第３の閾値＜第２の閾値）になるまで前記第２のバッテリを放電させ、
第４に、前記第１のバッテリの残容量が第４の閾値（但し、第４の閾値＜第１の閾値）になるまで前記第１のバッテリを放電させることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。

【請求項3】

前記バッテリ制御手段は、前記第２のバッテリの容量が所定容量より大きい場合には、
第１に、前記初期放電処理を実行し、
第２に、前記第２のバッテリの残容量が第３の閾値（第３の閾値＜第１の閾値）になるまで前記第２のバッテリを放電させ、
第３に、前記第１のバッテリの残容量が第４の閾値（但し、第４の閾値＜第１の閾値）になるまで前記第１のバッテリを放電させることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。

【請求項4】

前記バッテリ制御手段は、前記第２のバッテリの容量が所定容量より大きくない場合には、前記初期放電処理を実行しないで、前記第２のバッテリの残容量が第３の閾値（但し、第３の閾値＜第１の閾値）になるまで前記第２のバッテリを放電させ、次に、前記第１のバッテリの残容量が第４の閾値（但し、第４の閾値＜第１の閾値）になるまで前記第１のバッテリを放電させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の電子機器。

【請求項5】

前記電子機器は、ノートＰＣ又はタブレットであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の電子機器。

【請求項6】

筐体に内蔵され、外部から着脱できないように構成された第１のバッテリと、前記筐体の外部から着脱可能に構成された第２のバッテリと、を備えた電子機器のバッテリ制御方法であって、
前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの充電及び放電を制御する工程を含み、
前記制御する工程では、前記第１のバッテリの残容量が第１の閾値より大きい場合に、前記第１のバッテリの残容量が前記第１の閾値になるまで前記第１のバッテリを放電させる初期放電処理を実行し、
前記制御する工程では、前記第２のバッテリの容量が所定容量より大きい場合に、前記初期放電処理を実行することを特徴とする電子機器のバッテリ制御方法。

【請求項7】

筐体に内蔵され、外部から着脱できないように構成された第１のバッテリと、前記筐体の外部から着脱可能に構成された第２のバッテリと、を備えた電子機器に搭載されるプログラムであって、
前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの充電及び放電を制御する工程をコンピュータに実行させ、
前記制御する工程では、前記第１のバッテリの残容量が第１の閾値より大きい場合に、前記第１のバッテリの残容量が前記第１の閾値になるまで前記第１のバッテリを放電させる初期放電処理を実行し、
前記制御する工程では、前記第２のバッテリの容量が所定容量より大きい場合に、前記初期放電処理を実行することを特徴とするコンピュータが実行可能なプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器、そのバッテリ制御方法、及びコンピュータが実行可能なプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、ノートＰＣ、タブレット、スマートフォン、及び携帯電話端末等の各種電子機器にはバッテリが搭載されている。その中でもリチウムイオン電池は、体積エネルギー密度及び重量エネルギー密度が高く小型で軽量であるため広く利用されている。かかるリチウムイオン電池は、サイクル回数や満充電での放置により劣化が進むことが知られている。満充電での放置による劣化は、主として、リチウムイオンが移動して炭素電極に結合すると炭素電極の立体構造が膨化して結晶構造が壊れることが原因となっている。

【0003】

また、リチウムイオン電池は、円筒型が主流であったが、近時、フィルム型も普及してきており、フィルム型を使用することでデバイスの薄型化が可能となっている。

【0004】

例えば、ノートＰＣやタブレットでは、外部からノートＰＣの筐体に着脱可能（交換可能）なバッテリパックを搭載するものが一般的であるが、近時、筐体にバッテリパックを内蔵して、外部から交換できないタイプのものもある（例えば、動作保証上、ユーザ交換が禁止され、サービスセンター等で交換する必要がある）。

【0005】

さらに、バッテリ駆動時間をさらに向上させるため、交換できない内蔵のバッテリに加えて、外部から交換可能なバッテリを搭載したノートＰＣがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００１−８３７０号公報

【特許文献2】特開２０１１−２２７７５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、交換できないバッテリと、交換可能なバッテリとを備えた電子機器において、交換できないバッテリの劣化を可及的に防止可能な電子機器、そのバッテリ制御方法、及びコンピュータが実行可能なプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、筐体に内蔵され、外部から着脱できないように構成された第１のバッテリと、前記筐体の外部から着脱可能に構成された第２のバッテリと、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの充電及び放電を制御するバッテリ制御手段と、を備え、前記バッテリ制御手段は、前記第１のバッテリの残容量が第１の閾値より大きい場合に、前記第１のバッテリの残容量が前記第１の閾値になるまで前記第１のバッテリを放電させる初期放電処理を実行することを特徴とする。

【0009】

また、本発明の好ましい態様によれば、前記バッテリ制御手段は、前記第２のバッテリの容量が所定容量より大きい場合に、前記初期放電処理を実行することが望ましい。

【0010】

また、本発明の好ましい態様によれば、前記バッテリ制御手段は、前記第２のバッテリの容量が所定容量より大きい場合には、第１に、前記第２のバッテリの残容量が第２の閾値より大きい場合に前記第２のバッテリの残容量が第２の閾値になるまで前記第２のバッテリを放電させ、第２に、前記初期放電処理を実行し、第３に、前記第２のバッテリの残容量が第３の閾値（但し、第３の閾値＜第２の閾値）になるまで前記第２のバッテリを放電させ、第４に、前記第１のバッテリの残容量が第４の閾値（但し、第４の閾値＜第１の閾値）になるまで前記第１のバッテリを放電させることが望ましい。

【0011】

また、本発明の好ましい態様によれば、前記バッテリ制御手段は、前記第２のバッテリの容量が所定容量より大きい場合には、第１に、前記初期放電処理を実行し、第２に、前記第２のバッテリの残容量が第３の閾値（第３の閾値＜第１の閾値）になるまで前記第２のバッテリを放電させ、第３に、前記第１のバッテリの残容量が第４の閾値（但し、第４の閾値＜第１の閾値）になるまで前記第１のバッテリを放電させることが望ましい。

【0012】

また、本発明の好ましい態様によれば、前記バッテリ制御手段は、前記第２のバッテリの容量が所定容量より大きくない場合には、前記初期放電処理を実行しないで、前記第２のバッテリの残容量が第３の閾値（但し、第３の閾値＜第１の閾値）になるまで前記第２のバッテリを放電させ、次に、前記第１のバッテリの残容量が第４の閾値（但し、第４の閾値＜第１の閾値）になるまで前記第１のバッテリを放電させることが望ましい。

【0013】

また、本発明の好ましい態様によれば、前記電子機器は、ノートＰＣ又はタブレットであることが望ましい。

【0014】

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、筐体に内蔵され、外部から着脱できないように構成された第１のバッテリと、前記筐体の外部から着脱可能に構成された第２のバッテリと、を備えた電子機器のバッテリ制御方法であって、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの充電及び放電を制御する工程を含み、前記制御する工程では、前記検出した第１のバッテリの残容量が第１の閾値より大きい場合に、前記第１のバッテリの残容量が前記第１の閾値になるまで前記第１のバッテリを放電させる初期放電処理を実行することを特徴とする。

【0015】

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、筐体に内蔵され、外部から着脱できないように構成された第１のバッテリと、前記筐体の外部から着脱可能に構成された第２のバッテリと、を備えた電子機器に搭載されるプログラムであって、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの充電及び放電を制御する工程をコンピュータに実行させ、前記制御する工程では、前記第１のバッテリの残容量が第１の閾値より大きい場合に、前記第１のバッテリの残容量が前記第１の閾値になるまで前記第１のバッテリを放電させる初期放電処理を実行することを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、交換できないバッテリと、交換可能なバッテリとを使用する場合に、交換できないバッテリの劣化を可及的に防止可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本実施の形態にかかる電子機器を適用したノートＰＣの外観を示す斜視図及び本体側筐体の底面を示す平面図である。

【図2】図２は、標準タイプの補助電池パックの概略の外観構成及び本体側筐体に装着した場合を示す図である。

【図3】図３は、大容量タイプの補助電池パックの概略の外観構成及び本体側筐体に装着した場合を示す図である。

【図4】図４は、上記ノートＰＣのブロック構成図である。

【図5】図５は、電源回路の概略の構成を示す機能ブロック図である。

【図6】図６は、エンベデッド・コントローラによる主電池パック及び補助電池パックの充電制御の一例を説明するためのフローチャートである。

【図7】図７は、エンベデッド・コントローラによる主電池パック及び補助電池パックの充電制御の一例を説明するための説明図である。

【図8】図８は、エンベデッド・コントローラによる主電池パック及び補助電池パックの放電制御を説明するためのフローチャートである。

【図9】図９は、第１の放電制御の一例を説明するためのフローチャートである。

【図10】図１０は、第１の放電制御の一例を説明するための説明図である。

【図11】図１１は、第２の放電制御を説明するためのフローチャートである。

【図12】図１２は、第２の放電制御の一例を説明するための説明図である。

【図13】図１３は、第１の放電制御の他の例を説明するためのフローチャートである。

【図14】図１４は、第１の放電制御の他の例を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、この発明に係る電子機器、そのバッテリ制御方法、及びコンピュータが実行可能なプログラムを図面に基づいて詳細に説明する。本発明の構成要素は、本明細書の図面に一般に示してあるが、様々な構成で広く多様に配置し設計してもよいことは容易に理解できる。したがって、本発明の装置、システム及び方法の実施形態についての以下のより詳細な説明は、特許請求の範囲に示す本発明の範囲を限定するものではなく、単に本発明の選択した実施形態の一例を示すものであって、特許請求の範囲に示す本発明と矛盾無く装置、システム及び方法についての選択した実施形態を単に示すものである。当業者は、特定の細目の１つ以上が無くても、又は他の方法、部品、材料でも本発明を実現できることが理解できる。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの又は実質的に同一のものが含まれる。

【0019】

図１は、本実施の形態にかかる電子機器を適用したノートＰＣの概略構成を示しており、図１（ａ）はノートＰＣの外観を示す斜視図、図１（ｂ）はノートＰＣの本体側筐体の底面を示す平面図である。図１に示すように、ノートＰＣ１は、ディスプレイ側筐体２と本体側筐体３が一対のヒンジ４を介して開閉可能に接続されている。

【0020】

ディスプレイ側筐体２は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１８を収納する。本体側筐体３は、内部に主電池パック１０１及び図２に示すような各種のシステム・デバイスを収納すると共に、表面にキーボードおよびポインティング・デバイスからなる入力デバイス１７を実装している。主電池パック１０１は、本体側筐体３に内蔵された構成（Built in）であり、ユーザが交換（着脱）できない構成となっている（例えば、主電池パック１０１は、メーカーのサービスセンター等で本体側筐体１３を分解して交換する必要があり、ユーザが交換できない構成となっている。）。主電池パック１０１は、例えば、シートタイプのリチウムイオン電池である。

【0021】

本体側筐体３の裏面には、交換可能な（Replaceable）補助電池パック１０２が装着される。補助電池パック１０２に近接した位置には、補助電池パック１０２を本体側筐体３にロックしたり、リリースしたりするためのイジェクト・スイッチ３１が設けられている。補助電池パック１０２は、容量の異なるものを装着可能となっており、大容量タイプ（例えば、６０ＷＨ）のものや標準容量タイプ（例えば、３０ＷＨ）のもの等がある。補助電池パック１０２は、例えば、シリンダータイプのリチウムイオン電池である。補助電池パック１０２は、容量に拘わらず本体側筐体３と係合する部分の形状は同じであり、容量の大きいものは本体側筐体３の底面からその一部が突出する形状となっている。

【0022】

図２は、標準容量タイプの補助電池パック１０２の概略の外観構成及び本体側筐体３に装着した状態の一例を示す図である。図２に示すように、標準容量タイプの補助電池パック１０２は、本体側筐体３の底面と略面一に収納される。図３は、大容量タイプの補助電池パック１０２の概略の外観構成及び本体側筐体３に装着した状態の一例を示す図である。図３に示すように、大容量タイプの補助電池パック１０２は、本体側筐体３の底面から一部が突出した状態で収納される。

【0023】

本実施の形態は、交換できない内蔵タイプの主電池パック１０１と交換可能な補助電池パック１０２とを備えた構成においては、主電池パック１０１はユーザが交換できないため、ユーザが交換可能な補助電池パック１０２よりも可及的に主電池パック１０１の寿命を延ばす必要があるという着想に基づいている。

【0024】

バッテリは満充電による放置により劣化が早まるため、主電池パック１０１の長期間の満充電状態を避けることが重要である。そこで、本実施の形態では、主電池パック１０１の残容量が第１の閾値より大きい場合に、その残容量が第１の閾値になるまで主電池パック１０１を放電させる初期放電処理を実行することで、主電池パック１０１の劣化を防止している。

【0025】

また、本実施の形態では、補助電池パック１０２の容量に応じて、異なる放電制御を行っている。より具体的には、補助電池パック１０２の容量が大きい場合は、主電池パック１０１の使用頻度が少なくなるため、上述の初期放電処理を実行して主電池パック１０１の長期間の満充電状態を避けるようにしている。他方、補助電池パック１０２の容量が小さい場合は、主電池パック１０１の使用率が高くなるため、初期放電処理を実行しないで、通常のように補助電池パック１０２を優先して使用する。

【0026】

図４は、ノートＰＣ１の概略の構成を示す機能ブロック図である。ＣＰＵ１１はメモリ・コントローラとＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓコントローラを内蔵しており、メイン・メモリ１６、ビデオ・カード２５およびチップ・セット１２に接続されている。ビデオ・カード２５は、画像表示に関連する機能を実現するためのサブシステムであり、ビデオコントローラを含んでいる。このビデオコントローラは、ＣＰＵ１１からの描画命令を処理し、処理した描画情報をビデオメモリに書き込むと共に、ビデオメモリからこの描画情報を読み出して、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１８に描画データとして出力している。

【0027】

メイン・メモリ１６は、ＣＰＵ１１の実行プログラムの読み込み領域として、あるいは実行プログラムの処理データを書き込む作業領域として利用される書き込み可能メモリである。例えば、複数個のＤＲＡＭチップで構成される。この実行プログラムには、ＡＣＰＩ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に基づく電力制御が可能なＯＳ（例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ＸＰ、Ｖｉｓｔａ、７、８等）、周辺機器類をハードウェア操作するための各種ドライバ、ユーティリティプログラム、特定業務を実行するためのアプリケーションプログラム等が含まれる。これら実行プログラムは、ＨＤＤ２０に格納されている。

【0028】

チップ・セット１２は、ＳＡＴＡ、ＵＳＢ、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ、ＬＰＣなどのコントローラおよびＲＴＣ（Real Time Clock）を内蔵している。ＳＡＴＡコントローラにはＨＤＤ２０が接続され、ＰＣＩ ＥｘｐｒｅｓｓコントローラにはＬＡＮカード１３が接続され、ＵＳＢコントローラにはＵＳＢレセプタクル１９が接続される。ＬＡＮカード１３には、ＲＪ４５レセプタクル１５が接続されている。ＬＰＣコントローラには、エンベデッド・コントローラ２２が接続されている。

【0029】

エンベデッド・コントローラ２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどで構成されたマイクロ・コンピュータであり、さらに複数チャネルのＡ／Ｄ入力端子、Ｄ／Ａ出力端子、タイマ、およびディジタル入出力端子を備えている。エンベデッド・コントローラ２２は、ノートＰＣ１の内部の動作環境の管理にかかるプログラムをＣＰＵ１１とは独立して実行することができる。エンベデッド・コントローラ２２は、入力デバイス１７のキーボードやタッチパッドの制御を行う。

【0030】

また、エンベデッド・コントローラ２２は、電源回路４０を制御する。電源回路４０は、主として、ＡＣ／ＤＣアダプタ４１、主電池パック１０１、補助電池パック１０２、パワーコントローラ４２，充電器４３、及びＤＣ／ＤＣコンバータ４４で構成されている。

【0031】

エンベデッド・コントローラ２２は、ＡＣ／ＤＣアダプタ４１が商用電源に接続されている場合には、ＡＣ／ＤＣアダプタ４１から供給される直流電圧を複数の電圧に変換してシステム・デバイスに電力を供給するように制御し（ＡＣ駆動）、また、充電器４３を制御して、主電池パック１０１及び補助電池パック１０２を充電する。他方、エンベデッド・コントローラ２２は、ＡＣ／ＤＣアダプタ４１が商用電源に接続されていない場合には、主電池パック１０１又は補助電池パック１０２から供給される直流電圧を複数の電圧に変換してシステム・デバイスに電力を供給するように制御する（バッテリ駆動）。

【0032】

エンベデッド・コントローラ２２は、パワーコントローラ４２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ４４を制御して、ノートＰＣ１に実装されたシステム・デバイスに電力を供給する。パワーコントローラ４２は、エンベデッド・コントローラ２２およびＤＣ／ＤＣコンバータ４４に接続され、エンベデッド・コントローラ２２からの指示に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ４４を制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、主電池パック１０１若しくは補助電池パック１０２又はＡＣ／ＤＣアダプタ４１から供給される直流電圧を複数の電圧に変換してシステム・デバイスに電力を供給する。

【0033】

エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１及び補助電池パック１０２の状態を監視して充電器４３の動作を制御する。主電池パック１０１は、スマート・バッテリィ・システム（ＳＢＳ）の規格に適合し、本体側筐体３の内部にユーザが交換できない態様で実装される。補助電池パック１０２は、スマート・バッテリィ・システム（ＳＢＳ）の規格に適合し、本体側筐体３にユーザが交換可能な態様で実装される。

【0034】

エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１及び補助電池パック１０２の充電電流の設定値および充電電圧の設定値を充電器４３に設定する。充電器４３は、エンベデッド・コントローラ２２により設定された充電電流の設定値および充電電圧の設定値に基づいて、定電流定電圧制御方式（ＣＣＣＶ）で主電池パック１０１及び補助電池パック１０２を充電する。

【0035】

図５は、電源回路１００の概略の構成を示す機能ブロック図である。ＡＣ／ＤＣアダプタ４１は、一次側が商用電源のアウトレットに接続され、二次側がノートＰＣ１の本体側１３に接続される。ＡＣ／ＤＣアダプタ４１は、ノートＰＣ１の内部に組み込んでもよい。ＡＣ／ＤＣアダプタ４１は交流電圧を直流電圧に変換してＤＣ／ＤＣコンバータ４４に電力を供給し、さらに充電器４３に電力を供給して主電池パック１０１または補助電池パック１０２を充電する。

【0036】

ＦＥＴ１１１は、主電池パック１０１または補助電池パック１０２からＤＣ／ＤＣコンバータ４４に電力を供給するときにオフに制御されて、放電電流がＡＣ／ＤＣアダプタ４１に流れ込むのを防止する。充電器４３は、ＣＨＧコントローラ４６、ハイ・サイドＦＥＴ、ロー・サイドＦＥＴ、インダクタ、およびキャパシタを含み、主電池パック１０１および補助電池パック１０２を充電する。充電器４３のＣＨＧコントローラ４６にはエンベデッド・コントローラ２２が接続されている。エンベデッド・コントローラ２２は、充電電流および充電電圧をＣＨＧコントローラ４６に設定する。

【0037】

ＣＨＧコントローラ４６は、ハイ・サイドＦＥＴとロー・サイドＦＥＴを交互にオン、オフを繰り返すようにスイッチング制御して同期整流方式を実現し、ＡＣ／ＤＣアダプタ４１の出力電圧をエンベデッド・コントローラ２２により設定された所定の電圧に制御する。インダクタとキャパシタは、ハイ・サイドＦＥＴがオフでロー・サイドＦＥＴがオンの期間にそれぞれに蓄えられたエネルギーを放出することにより出力電流を平滑化する。

【0038】

ＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、入力電圧をノートＰＣ１のシステム・デバイスの動作に適した安定した複数の電圧に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、ノートＰＣ１をＡＣＰＩに規定された複数の電源状態（パワー・ステート）に遷移させるために、適切に区分された範囲のシステム・デバイスに電力を供給できるように構成されている。検出回路４７は、ＡＣ／ＤＣアダプタ４１の出力電圧を検出してパワー・コントローラ４２のレジスタを設定する。

【0039】

ＦＥＴ１１８は、ＡＣ／ＤＣアダプタ４１の出力電圧が充電器４３を経由して、主電池パック１０１又は補助電池パック１０２に供給されるように充電時はオフに制御されるスイッチである。ＦＥＴ１１８は、また、ＡＣ／ＤＣアダプタ４１が電圧を出力しないときは、主電池パック１０１または補助電池パック１０２からＤＣ／ＤＣコンバータ４４に電力を供給するためにオンに制御されるスイッチである。ＦＥＴ１１４〜ＦＥＴ１１７は、主電池パック１０１及び補助電池パック１０２に対する充電および放電の動作を制御するためのスイッチである。

【0040】

主電池パック１０１は、放電制御用ＦＥＴ１１４と充電制御用ＦＥＴ１１５で構成された充放電パスで充電器４３の出力およびＦＥＴ１１８に接続されている。補助電池パック１０２は、放電制御用ＦＥＴ１１６と充電制御用ＦＥＴ１１７で構成された充放電パスで充電器４３の出力およびＦＥＴ１１８に接続されている。放電制御用ＦＥＴ１１４、１１６はＰチャネル型ＭＯＳＦＥＴであり、充電制御用ＦＥＴ１１５、１１７はＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴである。これらのＦＥＴの内部にはいずれも図示する方向に寄生ダイオードが形成されている。

【0041】

パワーコントローラ４２は、論理回路、レジスタ、およびタイマなどを含むＩＣチップでエンベデッド・コントローラ２２により制御される。パワーコントローラ４２は、エンベデッド・コントローラ２２の指示に基づいてＦＥＴ１１１、ＦＥＴ１１４〜１１８の動作を制御したり、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４の動作を制御したりする。

【0042】

主電池パック１０１および補助電池パック１０２は、いずれもバスを通じてエンベデッド・コントローラ２２に接続されている。エンベデッド・コントローラ２２は、バスを通じて各電池パックの充電電圧、充電電流、容量、および残容量などの情報を取得し、充電器４３の動作および必要なＦＥＴの動作を制御する。エンベデッド・コントローラ２２は、また、補助電池パック１０２がノートＰＣ１に装着されたときに、それらの内部にある抵抗器の存在を検出してそれらの装着状態を検出する。

【0043】

図６及び図７を参照して、エンベデッド・コントローラ２２による主電池パック１０１及び補助電池パック１０２の充電制御を説明する。図６は、エンベデッド・コントローラ２２による主電池パック１０１及び補助電池パック１０２の充電制御の一例を説明するためのフローチャートである。図７は、エンベデッド・コントローラ２２による主電池パック１０１及び補助電池パック１０２の充電制御の一例を説明するための説明図である。

【0044】

図６において、まず、エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１の残容量≧所定の閾値（例えば、８０％）であるか否かを判断する（ステップＳ１）。主電池パック１０１の残容量≧所定の閾値の場合（ステップＳ１の「Ｙｅｓ」）は、ステップＳ２に移行する。主電池パック１０１の残容量≧所定の閾値でない場合には（ステップＳ１の「Ｎｏ」）、エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１の残容量≧所定の閾値となるまで主電池パック１０１の充電を行う（ステップＳ４）。

【0045】

ステップＳ２では、エンベデッド・コントローラ２２は、補助電池パック１０２の残容量＝１００％であるか否かを判断し、補助電池パック１０２の残容量＝１００％である場合には（ステップＳ２の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ３に移行する。補助電池パック１０２の残容量＝１００％でない場合には（ステップＳ２の「Ｎｏ」）、エンベデッド・コントローラ２２は、補助電池パック１０２の残容量＝１００％となるまで補助電池パック１０２の充電を行う（ステップＳ５）。

【0046】

ステップＳ３では、エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１の残容量＝１００％であるか否かを判断し、主電池パック１０１の残容量＝１００％である場合には（ステップＳ３の「Ｙｅｓ」）、当該フローを終了する。主電池パック１０１の残容量＝１００％でない場合には（ステップＳ３の「Ｎｏ」）、エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１の残容量＝１００％となるまで主電池パック１０１の充電を行う（ステップＳ６）。

【0047】

例えば、図７に示すように、充電制御では、主電池パック１０１と補助電池パック１０２の残容量が共に０％の場合には（Ａ）、まず、主電池パック１０１を残容量が８０％となるまで充電し（Ｂ）、つぎに、補助電池パック１０２の残容量が１００％となるまで充電し（Ｃ）、さらに、主電池パック１０１の残容量が１００％となるまで充電する（Ｄ）。

【0048】

図８〜図１４を参照して、エンベデッド・コントローラ２２による主電池パック１０１及び補助電池パック１０２の放電制御を説明する。エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１の残容量が第１の閾値（例えば、９０％）より大きい場合に、主電池パック１０１の残容量が第１の閾値になるまで、主電池パック１０１を放電させる。エンベデッド・コントローラ２２は、例えば、以下に示すように、装着される補助電池パック１０２の容量に応じて異なる放電制御を行うことにしてもよい。

【0049】

図８は、エンベデッド・コントローラ２２による主電池パック１０１及び補助電池パック１０２の放電制御を説明するためのフローチャート、図９は、図８の第１の放電制御の詳細な処理を説明するためのフローチャート、図１０は、第１の放電制御の一例を説明するための説明図、図１１は、図８の第２の放電制御の詳細な処理を説明するためのフローチャート、図１２は、第２の放電制御の一例を説明するための説明図である。

【0050】

図８において、まず、エンベデッド・コントローラ２２は、補助電池パック１０２の容量＞所定容量（例えば、３０Ｗｈ）であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。補助電池パック１０１の容量＞所定容量である場合は（ステップＳ１１の「Ｙｅｓ」）、エンベデッド・コントローラ２２は第１の放電制御を実行する（ステップＳ１２）。第１の放電制御では、主電池パック１０１の残容量が第１の閾値より大きい場合に、その残容量が第１の閾値になるまで主電池パック１０１を放電させる初期放電処理（図９参照）を実行する。補助電池パック１０２の容量＞所定容量でない場合は（ステップＳ１１の「Ｎｏ」）、第２の放電制御を実行する（ステップＳ１３）。第２の放電制御では、初期放電処理を実行しない。

【0051】

つぎに、上記第１の放電制御（図８のステップＳ１２）の詳細な処理を、図９を参照して説明する。図９において、まず、エンベデッド・コントローラ２２は、補助電池パック１０２の残容量≦第２の閾値（例えば、８０％）であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。補助電池パックの残容量≦第２の閾値である場合には（ステップＳ２１の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ２２に移行する。補助電池パック１０２の残容量≦第２の閾値でない場合には（ステップＳ２１の「Ｎｏ」）、エンベデッド・コントローラ２２は、補助電池パック１０２の残容量≦第２の閾値となるまで補助電池パック１０２の放電を行う（ステップＳ２６）。

【0052】

ステップＳ２２では、エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１の残容量≦第１の閾値（例えば、９０％）であるか否かを判断し、主電池パック１０１の残容量≦第１の閾値である場合には（ステップＳ２２の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ２３に移行する。主電池パック１０１の残容量≦第１の閾値でない場合には（ステップＳ２２の「Ｎｏ」）、エンベデッド・コントローラ２２は、上述の初期放電処理を実行して、主電池パック１０１の残容量≦第１の閾値となるまで主電池パック１０１の放電を行う（ステップＳ２７）。

【0053】

ステップＳ２３では、エンベデッド・コントローラ２２は、補助パック１０２の残容量≦第３の閾値（例えば、５％）であるか否かを判断し、補助電池パック１０２の残容量≦５％である場合には（ステップＳ２３の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ２４に移行する。補助電池パック１０２の残容量≦第３の閾値でない場合には（ステップＳ２３の「Ｎｏ」）、エンベデッド・コントローラ２２は、補助電池パック１０２の残容量≦第３の閾値となるまで補助電池パック１０２の放電を行う（ステップＳ２８）。

【0054】

ステップＳ２４では、エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１の残容量≦第４の閾値（例えば、５％）であるか否かを判断し、主電池パック１０１の残容量≦第４の閾値である場合には（ステップＳ２４の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ２５に移行する。主電池パック１０１の残容量≦第４の閾値でない場合には（ステップＳ２４の「Ｎｏ」）、エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１の残容量≦第４の閾値となるまで主電池パック１０１の放電を行う（ステップＳ２９）。

【0055】

ステップＳ２５では、エンベデッド・コントローラ２２は、補助池パック１０２と主電池パック１０１の残容量＝０％となるまで交互に放電する。

【0056】

例えば、図１０に示すように、第１の放電制御では、主電池パック１０１と補助電池パック１０２の残容量が共に１００％の場合には（Ａ）、まず、補助電池パック１０２を残容量が８０％となるまで使用（放電）し（Ｂ）、つぎに、主電池パック１０１の残容量が９０％となるまで使用し（Ｃ）、補助電池パック１０２の残容量が５％となるまで使用し（Ｄ）、主電池パック１０１の残容量が５％となるまで使用し（Ｅ）、この後、補助電池パック１０２と主電池パック１０１の残容量が０％となるまで交互に使用する（Ｆ）。

【0057】

上記第２の放電制御（図８のステップＳ１３）の詳細な処理を、図１１を参照して説明する。図１１において、まず、エンベデッド・コントローラ２２は、補助電池パック１０２の残容量≦第３の閾値（例えば、５％）であるか否かを判断する（ステップＳ３１）。補助電池パック１０２の残容量≦第３の閾値の場合（ステップＳ３１の「Ｙｅｓ」）は、ステップＳ３２に移行する。補助電池パック１０２の残容量≦第３の閾値でない場合には（ステップＳ３１の「Ｎｏ」）、補助池パック１０２の残容量≦第３の閾値となるまで補助電池パック１０２の放電を行う（ステップＳ３４）。

【0058】

ステップＳ３２では、エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１の残容量≦第４の閾値（例えば、５％）であるか否かを判断し、主電池パック１０１の残容量≦第４の閾値である場合には（ステップＳ３２の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ３３に移行する。主電池パック１０１の残容量≦第４の閾値でない場合には（ステップＳ１２の「Ｎｏ」）、エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１の残容量≦第４の閾値となるまで主電池パック１０１の放電を行う（ステップＳ３５）。

【0059】

ステップＳ３３では、エンベデッド・コントローラ２２は、補助電池パック１０２と主電池パック１０１の残容量＝０％となるまで交互に放電を行う。

【0060】

例えば、図１２に示すように、第２の放電制御では、主電池パック１０１と補助電池パック１０２の残容量が共に１００％の場合には（Ａ）、まず、補助電池パック１０１を残容量が５％となるまで使用（放電）し（Ｂ）、つぎに、主電池パック１０１の残容量が５％となるまで使用し（Ｃ）、この後、補助電池パック１０２と主電池パック１０１の残容量が０％となるまで交互に使用する（Ｄ）。

【0061】

図１３は、上記第１の放電制御（図８のステップＳ１２）の他の例を説明するためのフローチャート、図１４は、上記第１の放電制御の他の例を説明するための説明図である。図１３において、エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１の残容量≦第１の閾値（例えば、９０％）であるか否かを判断する（ステップＳ４１）。主電池パック１０１の残容量≦第１の閾値である場合には（ステップＳ４１の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ４２に移行する。主電池パック１０１の残容量≦第１の閾値でない場合には（ステップＳ４１の「Ｎｏ」）、エンベデッド・コントローラ２２は、上述の初期放電処理を実行して、主電池パック１０１の残容量≦第１の閾値となるまで主電池パック１０１の放電を行う（ステップＳ４５）。

【0062】

ステップＳ４２では、エンベデッド・コントローラ２２は、補助電池パック１０２の残容量≦第３の閾値（例えば、５％）であるか否かを判断し、補助電池パック１０２の残容量≦第３の閾値である場合には（ステップＳ４２の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ４３に移行する。補助電池パック１０２の残容量≦第３の閾値でない場合には（ステップＳ４３の「Ｎｏ」）、エンベデッド・コントローラ２２は、補助電池パック１０２の残容量≦第３の閾値となるまで補助電池パック１０２の放電を行う（ステップＳ４６）。

【0063】

ステップＳ４３では、エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１の残容量≦第４の閾値（例えば、５％）であるか否かを判断し、主電池パック１０１の残容量≦第４の閾値である場合には（ステップＳ４３の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ４４に移行する。主電池パック１０１の残容量≦第４の閾値でない場合には（ステップＳ４４の「Ｎｏ」）、エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１の残容量≦第４の閾値となるまで主電池パック１０１の放電を行う（ステップＳ４７）。

【0064】

ステップＳ４４では、エンベデッド・コントローラ２２は、補助電池パック１０２と主電池パック１０１の残容量＝０％となるまで交互に放電を行う。

【0065】

例えば、図１４に示すように、第２の放電制御の他の例では、主電池パック１０１と補助電池パック１０２の残容量が共に１００％の場合には（Ａ）、まず、主電池パック１０１を残容量が９０％となるまで使用（放電）し（Ｂ）、つぎに、補助電池パック１０２の残容量が５％となるまで使用し（Ｃ）、主電池パック１０１の残容量が５％となるまで使用し（Ｄ）、この後、補助電池パック１０２と主電池パック１０１の残容量が０％となるまで交互に使用する（Ｅ）。

【0066】

以上説明したように、本実施の形態によれば、本体側筐体３に内蔵され、外部から着脱できないように構成された主電池パック１０１と、本体側筐体３の外部から着脱可能に構成された補助電池パック１０２と、を備え、エンベデッド・コントローラ２２は、主電池パック１０１の残容量が第１の閾値より大きい場合に、主電池パック１０１の残容量が第１の閾値になるまで主電池パック１０１を放電させる初期放電処理を実行することとしたので、交換できないバッテリと、交換可能なバッテリとを備えた構成において、交換できないバッテリの劣化を可及的に防止することが可能となる。

【0067】

また、本実施の形態によれば、エンベデッド・コントローラ２２は、補助電池パック１０２の容量が所定容量より大きい場合に初期放電処理を実行することとしたので、補助電池パック１０２の容量に応じて好適な放電制御を行うことが可能となる。

【0068】

なお、上記実施の形態では、電子機器としてノートＰＣを例示して説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、バッテリで駆動するタブレット、スマートフォン、携帯電話端末等の他の電子機器にも適用可能である。

【符号の説明】

【0069】

１ ノートＰＣ
２ ディスプレイ側筐体
３ 本体側筐体
４ ヒンジ
１１ ＣＰＵ
１２ チップ・セット
１６ メイン・メモリ
１７ 入力デバイス
１８ ＬＣＤ
１９ ＵＳＢ
２０ ＨＤＤ
２２ エンベデッド・コントローラ
２５ ビデオ・カード
３１ イジェクト・スイッチ
４０ 電源回路
４１ ＡＣ／ＤＣアダプタ
４２ パワーコントローラ
４３ 充電器
４４ ＤＣ／ＤＣコンバータ
４６ ＣＨＧコントローラ
１０１ 主電池パック
１０２ 補助電池パック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】