特開 2022-105065 電源システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022105065

(43)【公開日】2022-07-12

(54)【発明の名称】電源システム

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/30 20060101AFI20220705BHJP

   G06F 1/28 20060101ALI20220705BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20220705BHJP

   H02M 3/00 20060101ALI20220705BHJP

   G06F 1/26 20060101ALI20220705BHJP

【ＦＩ】

G06F1/30

G06F1/28

H02J7/00 302A

H02M3/00 H

G06F1/26 303

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022070058

(22)【出願日】2022-04-21

(62)【分割の表示】P 2017240780の分割

【原出願日】2017-12-15

(71)【出願人】

【識別番号】398058588

【氏名又は名称】Ｄｙｎａｂｏｏｋ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】廣澤 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】筒井 友則

(57)【要約】

【課題】ＡＣアダプタからの電力とバッテリからの電力との安全かつ効率的な使用を実現する電源システムを提供することである。
【解決手段】実施形態によれば、電源システムは、電源回路と、組み込みコントローラとを具備する。電源回路は、昇圧降圧ＤＤコンバータを有し、アダプタからの第１電力と、バッテリからの第２電力とを用いて負荷向けの第３電力を生成出力する。組み込みコントローラは、バッテリの有無を検出する。組み込みコントローラは、バッテリの抜脱を検出した場合、電源回路の昇圧降圧ＤＤコンバータを、昇圧降圧ＤＤコンバータのすべてのスイッチのスイッチング動作が継続的に行われる昇降圧モードから昇圧降圧ＤＤコンバータの一部のスイッチのスイッチング動作が停止される降圧モードへ切り換える。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

昇圧降圧ＤＤコンバータを有し、アダプタからの第１電力と、バッテリからの第２電力とを用いて負荷向けの第３電力を生成出力する電源回路と、
前記バッテリの有無を検出する組み込みコントローラと、
を具備し、
前記組み込みコントローラは、前記バッテリの抜脱を検出した場合、前記電源回路の前記昇圧降圧ＤＤコンバータを、前記昇圧降圧ＤＤコンバータのすべてのスイッチのスイッチング動作が継続的に行われる昇降圧モードから前記昇圧降圧ＤＤコンバータの一部のスイッチのスイッチング動作が停止される降圧モードへ切り換える、
電源システム。

【請求項2】

前記電源回路は、生成すべき前記第３電力の電圧値を示す電圧設定値に応じて、前記昇圧降圧ＤＤコンバータの動作モードを決定し、
前記組み込みコントローラは、前記バッテリが装着されている場合、前記昇圧降圧ＤＤコンバータが昇降圧モードで動作する値である前記バッテリの満充電電圧値を前記電圧設定値として設定し、前記バッテリが抜脱された場合、前記バッテリの満充電電圧値とは異なる値であって前記昇圧降圧ＤＤコンバータが降圧モードで動作する所定電圧値を前記電圧設定値として設定する、
請求項１に記載の電源システム。

【請求項3】

前記組み込みコントローラは、前記バッテリの装着を検出した場合、前記バッテリの抜脱検出時に設定した前記所定電圧値から前記バッテリの満充電電圧値まで前記電圧設定値を段階的に更新していく請求項２に記載の電源システム。

【請求項4】

昇圧降圧ＤＤコンバータを有し、アダプタからの第１電力と、バッテリからの第２電力とを用いて負荷向けの第３電力を生成出力する電源回路と、
前記バッテリの有無を検出する組み込みコントローラと、
を具備し、
前記組み込みコントローラは、前記バッテリの抜脱を検出した場合、前記電源回路の前記昇圧降圧ＤＤコンバータを、前記昇圧降圧ＤＤコンバータのすべてのスイッチのスイッチング動作が継続的に行われる昇降圧モードから前記昇圧降圧ＤＤコンバータのすべてのスイッチのスイッチング動作が停止されるロードスイッチモードへ切り換える、
電源システム。

【請求項5】

昇圧降圧ＤＤコンバータを有し、アダプタからの第１電力と、バッテリからの第２電力とを用いて第１負荷向けの第３電力を生成出力する電源回路と、
前記第１電力の電圧値に基づいて前記アダプタの種類を判別する組み込みコントローラと、
を具備し、
前記電源回路は、前記アダプタと前記昇圧降圧ＤＤコンバータとの間に介在し、前記昇圧降圧ＤＤコンバータを経由させずに前記第１電力の一部を第２負荷へ供給するために設けられる、前記第１電力を分岐させる分岐回路を具備する、
電源システム。

【請求項6】

前記電源回路は、前記分岐回路によって分岐される前記第１電力の一方の電力が前記昇圧降圧ＤＤコンバータを経由せずに第２負荷へ供給される第１経路と、前記分岐回路によって分岐される前記第１電力の他方の電力が前記バッテリからの前記第２電力とともに前記昇圧降圧ＤＤコンバータを経由して前記第３電力として前記第２負荷へ供給される第２経路とを排他選択的に適用するためのスイッチを具備し、
前記組み込みコントローラは、前記判別したアダプタの種類に応じて、前記スイッチを制御する、
請求項５に記載の電源システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電源システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、たとえばノートＰＣ（Personal Computer）、タブレットＰＣ、スマートフォンなどのバッテリ駆動可能な電子機器が種々利用されている。この種の電子機器は、ＡＣアダプタからの電力と、バッテリからの電力とのいずれの電力によっても動作できるように構成されていることが一般的である。

【0003】

また、最近では、ＡＣアダプタからの電力と、バッテリからの電力とを排他選択的に用いるのではなく、負荷による消費電力がＡＣアダプタからの電力を超える場合、その不足分をバッテリからの電力で補うといった電源アーキテクチャが普及し始めている。この種の電源アーキテクチャの１つとして、ＮＶＤＣ（Narrow ＶＤＣ）が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－２１５４１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ＡＣアダプタから電力が入力されている状況下においてもバッテリからの電力を頼りにし得る電源アーキテクチャであるＮＶＤＣなどに則って電源システムを構成する場合、負荷による消費電力がＡＣアダプタからの電力を超えるという事象に対処できる反面、たとえば、ＡＣアダプタから電力を入力している状況下においてバッテリが取り外されるという事象に対処するための方策などが新たに求められる。

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、ＡＣアダプタからの電力とバッテリからの電力との安全かつ効率的な使用を実現する電源システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態によれば、電源システムは、電源回路と、組み込みコントローラとを具備する。電源回路は、昇圧降圧ＤＤコンバータを有し、アダプタからの第１電力と、バッテリからの第２電力とを用いて負荷向けの第３電力を生成出力する。組み込みコントローラは、バッテリの有無を検出する。組み込みコントローラは、バッテリの抜脱を検出した場合、電源回路の昇圧降圧ＤＤコンバータを、昇圧降圧ＤＤコンバータのすべてのスイッチのスイッチング動作が継続的に行われる昇降圧モードから昇圧降圧ＤＤコンバータの一部のスイッチのスイッチング動作が停止される降圧モードへ切り換える。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態の電源システムの構成の一例を示す図。

【図2】第１実施形態の電源システムのバッテリが抜脱された場合における電力に関する状態の遷移例を示す図。

【図3】第１実施形態の電源システムの一動作手順例を示すフローチャート。

【図4】第２実施形態の電源システムのＢＩＯＳによるＣＰＵ１４の消費電力に関する一設定例を示す図。

【図5】第２実施形態の電源システムの一動作手順例を示すフローチャート。

【図6】第３実施形態の電源システムの組み込みコントローラによるチャージャＩＣに対する電流制限値の一設定例を示す図。

【図7】第３実施形態の電源システムの一動作手順例を示すフローチャート。

【図8】第４実施形態の電源システムにおけるシステム電力制御部の構成の一例を示す図。

【図9】第４実施形態の電源システムの組み込みコントローラによるチャージャＩＣに対するシステム電力電圧値の設定の一例を示す図。

【図10】第４実施形態の電源システムのシステム電力の電圧値ごとの電源効率を示す図。

【図11】第４実施形態の電源システムの一動作手順例を示すフローチャート。

【図12】第４実施形態の電源システムのバッテリの装着に伴ってシステム電力の電圧値をバッテリの仕様値に復帰させた場合のシステム電流の推移を示す図。

【図13】第５実施形態の電源システムの一動作手順例を示すフローチャート。

【図14】第６実施形態の電源システムの組み込みコントローラによるチャージャＩＣに対するシステム電力電圧値の設定の一例を示す図。

【図15】第６実施形態の電源システムの一動作手順例を示すフローチャート。

【図16】第７実施形態の電源システムの構成の一例を示す図。

【図17】第７実施形態の電源システムの一動作手順例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。

【0010】

（第１実施形態）
まず、第１実施形態について説明する。

【0011】

図１は、本実施形態の電源システム（ＮＶＤＣ電源システム１）の構成の一例を示す図である。

【0012】

ＮＶＤＣ電源システム１は、ＡＣアダプタ１１からの電力（ａ１）と、バッテリパック１２からの電力（ａ２）との両方を適応的に用いて、ＣＰＵ１４を含む負荷向けのシステム電力（ａ３）を生成して出力する。このＮＶＤＣ電源システム１は、たとえば、ノートＰＣ、タブレットＰＣ、スマートフォンなど、ＡＣアダプタ１１によって電力を入力可能であり、かつ、バッテリパック１２を装着可能な電子機器であるならば、どのような電子機器であっても適用し得る。なお、ここでは、このＮＶＤＣ電源システム１が、たとえばＯＤＤ（Optical Disc Drive）などを搭載する拡張ユニット（Ｄｏｃｋ）を着脱自在なノートＰＣに適用されている場合を想定する。また、ノートＰＣと拡張ユニットとは、ＡＣアダプタ１１を接続するためのコネクタを各々有しており、ノートＰＣが拡張ユニットを装着しない状態では、ノートＰＣのコネクタへ本体側ＡＣアダプタ１１Ａが接続され、ノートＰＣが拡張ユニットを装着する状態では、拡張ユニットのコネクタへＤｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂが接続される。なお、ノートＰＣが拡張ユニットを装着する状態で、拡張ユニットのコネクタへ本体側ＡＣアダプタ１１Ａが接続されるようにすることも可能である。ここで、本体側ＡＣアダプタ１１Ａと、Ｄｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂとでは、定格（供給定格）が異なるものと想定する。より詳しくは、ＯＤＤなどによる電力消費が考慮されるＤｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂの定格は、本体側アダプタ１１Ａの定格よりも大きく設定される。つまり、ＮＶＤＣ電源システム１は、異なる定格の複数のＡＣアダプタ１１（１１Ａ，１１Ｂ）から電力が入力される。なお、ＡＣアダプタ１１からの電力は、バッテリパック１２の充電にも用いられる。

【0013】

図１に示されるように、ＮＶＤＣ電源システム１は、電源回路（Power Circuit）１３、プロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）１４、組み込みコントローラ（ＥＣ：Embedded Controller）１５およびＣＰＵ１４によって実行されるプログラムであるＢＩＯＳ１６が協働することによって実現される。

【0014】

電源回路１３は、システム電力供給制御部１３１と、チャージャＩＣ（Charger IC）１３２とを有している。

【0015】

電源回路１３のシステム電力供給制御部１３１は、チャージャＩＣ１３２の制御の下、ＡＣアダプタ１１からの電力と、バッテリパック１２からの電力とを用いて、システム電力を生成して出力する。ＡＣアダプタ１１が接続されており、かつ、バッテリパック１２が装着されている場合、システム電力の電圧値は、バッテリパック１２の満充電電圧値に設定される。システム電力の電圧値は、組み込みコントローラ１５によるチャージャＩＣ１３２に対する設定によって変更され得る。

【0016】

チャージャＩＣ１３２は、バッテリパック１２の充放電を制御するモジュールであり、負荷が消費する電力がＡＣアダプタ１１の定格を超える場合、不足分をバッテリパック１２からの電力で補うように制御を行う。チャージャＩＣ１３２は、ＡＣアダプタ検出部１３２１と、バッテリパック検出部１３２２と、電力制御部１３２３とを有している。

【0017】

ＡＣアダプタ検出部１３２１は、ＡＣアダプタ１１の接続有無、より詳しくは、ＡＣアダプタ１１からの電力の入力有無を検出する。ＡＣアダプタ検出部１３２１は、たとえば、ＡＣアダプタ１１用の電源ラインの電圧値、より詳しくは、印加電圧の有無によって、ＡＣアダプタ１１の接続有無を検出する。ＡＣアダプタ検出部１３２１は、ＡＣアダプタ１１の判別は行わない。また、ＡＣアダプタ検出部１３２１は、ＡＣアダプタ１１からの電力の電流値を検出する。チャージャＩＣ１３２は、この電流値を監視し、負荷による消費電力がＡＣアダプタ１１の定格を超えていることを検出すると、バッテリパック１２を放電させて不足分を補う。このチャージャＩＣ１３２による検出は、組み込みコントローラ１５によって設定される電流制限値を超えたか否かを監視することによって行われる。チャージャＩＣ１３２、組み込みコントローラ１５およびバッテリパック１２は、Ｉ²Ｃバスによって相互に通信することができ、組み込みコントローラ１５は、当該Ｉ²Ｃバス経由の通信によって、チャージャＩＣ１３２に対する電流制限値の設定を行う。

【0018】

バッテリパック検出部１３２２は、バッテリパック１２の装着有無を検出する。バッテリパック検出部１３２２は、たとえば、バッテリパック１２が装着されるとＰＣ本体からバッテリパック１２へと導出され、かつ、バッテリパック１２によってプルアップされる信号ラインを監視することによって、バッテリパック１２の装着有無を検出する。

【0019】

電力制御部１３２３は、システム電力供給制御部１３１に対する各種設定を行う。この設定の１つに、前述した出力すべきシステム電力の電圧値が含まれている。

【0020】

ＣＰＵ１４は、ＮＶＤＣ電源システム１に関して、周波数制御部１４１と、電力制御部１４２とを有している。

【0021】

周波数制御部１４１は、ＣＰＵ１４が備える複数の入出力ピンの中の所定の入出力ピンによる周波数スロットリング信号の入力に応じて、ＣＰＵ１４の動作周波数を最低周波数にし、または、最低周波数から通常に周波数へ復帰させる第１制御を行う。周波数制御部１４１の第１制御は、ＣＰＵ１４の動作周波数を最低周波数に移行させることによって、ＣＰＵ１４の消費電力を低減することができる。

【0022】

電力制御部１４２は、ＢＩＯＳ１６によって設定される電力でＣＰＵ１４を動作させるための第２制御を行う。より詳しくは、ＣＰＵ１４は、通常モードと高負荷モードとの２つの動作モードを有しており、電力制御部１４２は、ＣＰＵ１４の消費電力をモードごとに制御する。電力制御部１４２の第２制御は、ＣＰＵ１４の消費電力を制限することによって、ＣＰＵ１４の消費電力を低減することができる。

【0023】

組み込みコントローラ１５は、ＮＶＤＣ電源システム１に関して、ＡＣアダプタＡ／Ｄ変換部１５１と、バッテリパック検出部１５２とを有している。

【0024】

ＡＣアダプタＡ／Ｄ変換部１５１は、ＡＣアダプタ１１からの電力の電圧値をＡＣアダプタＡ／Ｄ変換部１５１によって数値化する。組み込みコントローラ１５は、その値に基づき、ＡＣアダプタ１１の接続有無と、たとえば本体側ＡＣアダプタ１１ＡまたはＤｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂのいずれであるのか等のＡＣアダプタ１１の種類とを判別する。ＡＣアダプタＡ／Ｄ変換部１５１は、このＮＶＤＣ電源システム１の組み込みコントローラ１５独自のモジュールであり、組み込みコントローラ１５が、その値に基づいてＡＣアダプタ１１の種類を判別した結果をどのように活用するのかについては、後述する他の実施形態において詳述する。

【0025】

バッテリパック検出部１５２は、チャージャＩＣ１３２のバッテリパック検出部１３２２と同様、バッテリパック１２の装着有無を検出する。バッテリパック１２が装着されている場合、組み込みコントローラ１５は、Ｉ²Ｃバス経由で、バッテリパック１２の残量を取得することができる。

【0026】

ＢＩＯＳ１６は、ＮＶＤＣ電源システム１に関して、電力設定部１６１を有している。電力設定部１６１は、ＣＰＵ１４の電力制御部１４２に対する設定、より詳しくは、前述した通常モードおよび高負荷モードそれぞれでの消費電力を設定する。

【0027】

次に、以上のような構成を持つ本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１のバッテリパック１２抜脱時における一動作例について説明する。

【0028】

いま、ＡＣアダプタ１１からの電力が入力されており、かつ、バッテリパック１２が装着されている状況下において、バッテリパック１２が抜脱された場合を想定する。この場合、ＡＣアダプタ１１の定格を超える電力を負荷が消費するときに、その不足分をバッテリパック１２からの電力で補うことはできないので、ＡＣアダプタ１１の定格超過でシステムシャットダウンするおそれがある。

【0029】

通常、この場合は、バッテリパック検出部１５２によってバッテリパック１２が抜脱されたことを検出した組み込みコントローラ１５が、ＢＩＯＳ１６に対して省電力設定イベントを通知し、この通知を受けたＢＩＯＳ１６の電力設定部１６１は、ＣＰＵ１４の電力制御部１４２に対し、ＣＰＵ１４の消費電力がＡＣアダプタ１１の定格を超えないようにＣＰＵ１４を制御させるための設定を行う。

【0030】

ここで、組み込みコントローラ１５からＢＩＯＳ１６に対する通知は、たとえば、組み込みコントローラ１５のファームウェア（プログラム）がＣＰＵ１４に対して割り込み信号を供給することによって行われる。このような組み込みコントローラ１５のファームウェアやＢＩＯＳ１６のプログラム等による、ＣＰＵ１４の電力制御部１４２に対する設定には、所定の時間がかかってしまう。そのため、バッテリパック１２が抜脱された場合に、ＡＣアダプタ１１の定格を超える電力が負荷によって消費されたり、電力制御部１４２に対する前記設定が行われる前に、ＡＣアダプタ１１の定格を超える電力を負荷が消費した場合には、ＡＣアダプタ１１の定格超過でシステムシャットダウンするおそれがある。

【0031】

そこで、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１では、組み込みコントローラ１５の動作と並行して、電源回路１３に設けたバッテリパック検出部１３２２によってバッテリパック１２が抜脱されたことを検出したチャージャＩＣ１３２が、ＣＰＵ１４の周波数制御部１４１に対して、ＣＰＵ１４の動作周波数を一時的に最低周波数にすることを指示する（図１：ａ１１）。なお、このチャージャＩＣ１３２の動作と並行して、従前通り、組み込みコントローラ１５のファームウェアやＢＩＯＳ１６などのプログラムによる、ＣＰＵ１４の電力制御部１４２に対する、ＣＰＵ１４の消費電力がＡＣアダプタ１１の定格を超えないようにＣＰＵ１４を制御させるための設定も行われる（図１：ａ１２，ａ１３）。

【0032】

ＣＰＵ１４の周波数制御部１４１は、この指示を受けると、即座に、ＣＰＵ１４の動作周波数を最低周波数にする。これによって、ＡＣアダプタ１１の定格超過でシステムシャットダウンするようなことを確実に防止することができる。一方、ＣＰＵ１４が最低周波数で動作し続けることは、たとえばユーザ操作に対するレスポンスの悪化などを招くので、ＣＰＵ１４の電力制御部１４２に対する、ＣＰＵ１４の消費電力がＡＣアダプタ１１の定格を超えないようにＣＰＵ１４を制御させるための設定が行われたら、ＣＰＵ１４の動作周波数を復帰させることが好ましい。そこで、組み込みコントローラ１５は、この設定を完了させた旨の返答をＢＩＯＳ１６から受けると（図１：ａ１４）、チャージャＩＣ１３２に対して、ＣＰＵ１４の動作周波数を最低周波数に制限する制御を解除することを指示する（図１：ａ１５）。この指示を受けたチャージャＩＣ１３２は、ＣＰＵ１４の周波数制御部１４１に対し、ＣＰＵ１４の動作周波数を復帰させることを指示する（図１：ａ１６）。

【0033】

図２は、ＡＣアダプタ１１からの電力が入力されており、かつ、バッテリパック１２が装着されている状況下において、バッテリパック１２が抜脱された場合の電力に関する状態の遷移例を示す図である。

【0034】

図２中、（Ａ）は、チャージャＩＣ１３２によるＣＰＵ１４の周波数制御部１４１に対する、ＣＰＵ１４の動作周波数を一時的に最低周波数にする指示が行われない場合の電力に関する状態の遷移例を示す。

【0035】

図２（Ａ）に示されるように、バッテリパック１２が抜脱されたときに、ＡＣアダプタ１１の定格を超える電力が負荷によって消費されていると、組み込みコントローラ１５のファームウェアやＢＩＯＳ１６などのプログラムによる、ＣＰＵ１４の電力制御部１４２に対する、消費電力がＡＣアダプタ１１の定格を超えないように制御するための設定が間に合わずに、ＡＣアダプタ１１の定格超過でシステムシャットダウンするおそれがある。

【0036】

（Ｂ）は、チャージャＩＣ１３２によるＣＰＵ１４の周波数制御部１４１に対する、ＣＰＵ１４の動作周波数を一時的に最低周波数にする指示が行われる場合の電力に関する状態の遷移例を示す。

【0037】

図２（Ｂ）に示されるように、バッテリパック１２が抜脱されたときに、ＡＣアダプタ１１の定格を超える電力が負荷によって消費されていても、ＣＰＵ１４の周波数制御部１４１が、チャージャＩＣ１３２からの指示に応じて、ＣＰＵ１４の動作周波数を即座に最低周波数とすることによって、ＡＣアダプタ１１の定格超過は防止される。

【0038】

図３は、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１の一動作手順例を示すフローチャートである。

【0039】

バッテリパック１２が抜脱された場合、チャージャＩＣ１３２は、ＣＰＵ１４に対し、動作周波数を一時的に最低周波数にすることを指示する（ステップＡ１）。このチャージャＩＣ１３２の動作と並行して、組み込みコントローラ１５は、ＢＩＯＳ１６に対し、省電力設定イベントを通知する（ステップＡ２）。そして、組み込みコントローラ１５からの通知を受けたＢＩＯＳ１６は、ＣＰＵ１４に対し、消費電力がＡＣアダプタ１１の定格を超えないようにするための設定を行う（ステップＡ３）。

【0040】

ＢＩＯＳ１６は、ＣＰＵ１４に対する設定を完了させると、組み込みコントローラ１５に対し、一時的に設定されたＣＰＵ１４の動作周波数の制限の解除を指示する（ステップＡ４）。この指示は、組み込みコントローラ１５からチャージャＩＣ１３２へとＩ²Ｃバスを介して伝達される。チャージャＩＣ１３２は、ＣＰＵ１４に対し、動作周波数を復帰させることを指示する（ステップＡ５）。

【0041】

以上のように、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１は、ＡＣアダプタからの電力とバッテリからの電力との安全かつ効率的な使用を実現する。

【0042】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。

【0043】

本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１の構成は、第１実施形態と同様であるものとする（図１参照）。

【0044】

第１実施形態では、バッテリパック１２が抜脱された場合、チャージャＩＣ１３２からＣＰＵ１４に対し、最低周波数で動作することを指示することによって、消費電力がＡＣアダプタ１１の定格を超えないようにＣＰＵ１４の設定が行われるまでの間に、ＡＣアダプタ１１の定格超過でシステムシャットダウンすることを防止する。これに対して、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１は、以下に説明するように、バッテリパック１２が抜脱された場合に加えて、バッテリパック１２の残量がしきい値を下回った場合においても、ＡＣアダプタ１１の定格超過でシステムシャットダウンすることを防止する。なお、第１実施形態で説明した、チャージャＩＣ１３２によるＣＰＵ１４の動作周波数の一時的な制限を併せて行うようにしてもよい。

【0045】

第１実施形態で説明したように、組み込みコントローラ１５は、ＡＣアダプタ１１の接続有無を、ＡＣアダプタＡ／Ｄ変換部１５１が数値化するＡＣアダプタ１１からの電力の電圧値によって検出することができる。また、組み込みコントローラ１５は、バッテリパック１２の装着有無を、バッテリパック検出部１５２によって検出することができる。さらに、組み込みコントローラ１５は、バッテリパック１２が装着されている場合には、Ｉ²Ｃバス経由で、バッテリパック１２の残量を取得することができる。

【0046】

本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１における組み込みコントローラ１５は、バッテリパック１２が抜脱された場合またはバッテリの残量がしきい値を下回った場合、ＢＩＯＳ１６に対し、省電力設定イベントを通知するとともに、ＡＣアダプタ１１が接続されていても、ＵＳＢデバイス、ＯＤＤ、キーボードバックライトなどに対する電力供給を遮断する。

【0047】

組み込みコントローラ１５による、ＵＳＢデバイス、ＯＤＤ、キーボードバックライトなどに対する電力供給の遮断は、組み込みコントローラ１５→ＢＩＯＳ１６→ＣＰＵ１４を経て行われる、消費電力がＡＣアダプタ１１の定格を超えないようにするためのＣＰＵ１４に対する設定と比較して、十分短い時間で実行されるので、ＡＣアダプタ１１の定格超過でシステムシャットダウンすることを防止することができる。

【0048】

図４は、組み込みコントローラ１５から省電力設定イベントの通知を受けたＢＩＯＳ１６が、電力設定部１６１によって、ＣＰＵ１４の電力制御部１４２に対して行う設定の一例を示す図である。

【0049】

第１実施形態で説明したように、ＣＰＵ１４は、通常モードと高負荷モードとの２つの動作モードを有している。図４中の連続モードは、通常モード時でのＣＰＵ１４の消費電力を示し、また、Peakモードは、高負荷モード時でのＣＰＵ１４の消費電力を示す。換言すれば、電力制御部１４２は、通常モード時には連続モードで示される電力で動作するようにＣＰＵ１４を制御し、高負荷モード時にはPeakモードで示される電力で動作するようにＣＰＵ１４を制御する。なお、ＣＰＵ１４が連続して高負荷モードで動作することができる時間には制限が定められている。

【0050】

図４に示されるように、ＡＣアダプタ１１が接続されていて、バッテリパック１２が装着されており、かつ、バッテリパック１２の残量がしきい値以上である場合、ＢＩＯＳ１６、より詳しくは、電力設定部１６１は、連続モードを通常電力に設定し、PeakモードをPeak電力に設定する。ＡＣアダプタ１１からの電力がPeak電力を若干上回る程度の電力であると想定すると、ＣＰＵ１４以外の負荷でも電力は消費されるので、ＣＰＵ１４が高負荷モードで動作する場合、バッテリパック１２からの電力が充当される可能性が高い。なお、組み込みコントローラ１５は、バッテリパック１２が装着され、かつ、その残量がしきい値以上である場合、または、バッテリパック１２の残量がしきい値以上に回復した場合、最大電力設定イベントをＢＩＯＳ１６へ通知し、ＢＩＯＳ１６は、この通知を受けたことを契機に、これらの設定を行う。

【0051】

一方、バッテリパック１２が抜脱された場合、または、バッテリパック１２の残量がしきい値を下回った場合、組み込みコントローラ１５から省電力設定イベントの通知を受けたことを契機に、ＢＩＯＳ１６は、連続モードをMin電力（Min電力<通常電力）に設定し、また、PeakモードもMin電力に設定する。これによって、ＣＰＵ１４が高負荷モードで動作しても、ＡＣアダプタ１１からの電力の範囲に収まるので、ＡＣアダプタ１１の定格超過でシステムシャットダウンするようなことはない。

【0052】

図５は、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１の一動作手順例を示すフローチャートである。このフローチャートは、ＡＣアダプタ１１またはバッテリパック１２の接続（装着）状態やバッテリパック１２の容量に変化が生じた場合における組み込みコントローラ１５およびＢＩＯＳ１６の動作手順を示している。

【0053】

組み込みコントローラ１５は、ＡＣアダプタ１１の接続有無を調べる（ステップＢ１）。ＡＣアダプタ１１が接続されている場合（ステップＢ１：ＹＥＳ）、組み込みコントローラ１５は、今度は、バッテリパック１２の装着有無を調べる（ステップＢ２）。バッテリパック１２が装着されている場合（ステップＢ２：ＹＥＳ）、組み込みコントローラ１５は、続いて、バッテリパック１２の残量がしきい値以上か否かを調べる（ステップＢ３）。

【0054】

バッテリパック１２の残量がしきい値以上の場合（ステップＢ３：ＹＥＳ）、組み込みコントローラ１５は、ＢＩＯＳ１６に対して、最大電力設定イベントを通知する（ステップＢ４）。また、組み込みコントローラ１５は、この時、ＵＳＢデバイス、ＯＤＤ、キーボードバックライトなどに対する電力供給が行われるように制御する。組み込みコントローラ１５からの最大電力設定イベントの通知を受けたＢＩＯＳ１６は、ＣＰＵ１４、より詳しくは、電源制御部１４２に対して、各モードでの消費電力を設定する（ステップＢ５）。

【0055】

バッテリパック１２が抜脱されている場合（ステップＢ２：ＮＯ）またはバッテリパック１２の残量がしきい値を下回っている場合（ステップＢ３：ＮＯ）、組み込みコントローラ１５は、ＢＩＯＳ１６に対して、省電力設定イベントを通知する（ステップＢ６）。また、組み込みコントローラ１５は、この時、ＵＳＢデバイス、ＯＤＤ、キーボードバックライトなどに対する電力供給を遮断する。組み込みコントローラ１５からの最大電力設定イベントの通知を受けたＢＩＯＳ１６は、ＣＰＵ１４に対して、各モードでの消費電力を設定する（ステップＢ７）。

【0056】

ＡＣアダプタ１１が接続されていない場合（ステップＢ１：ＮＯ）、組み込みコントローラ１５は、バッテリパック１２の放電定格がシステム最大負荷を満足するか否かを調べる（ステップＢ７）。この判定は、たとえば、Ｉ²Ｃバス経由の通信で取得されるバッテリパック１２の放電定格が予め定められる値以上か否かによって行われる。バッテリパック１２の放電定格がシステム最大負荷を満足しない場合（ステップＢ７：ＮＯ）、組み込みコントローラ１５は、ＢＩＯＳ１６に対して、省電力設定イベントを通知する（ステップＢ６）。また、組み込みコントローラ１５は、この時、ＵＳＢデバイス、ＯＤＤ、キーボードバックライトなどに対する電力供給を遮断する。組み込みコントローラ１５からの最大電力設定イベントの通知を受けたＢＩＯＳ１６は、ＣＰＵ１４に対して、各モードでの消費電力を設定する（ステップＢ７）。バッテリパック１２の放電定格がシステム最大負荷を満足する場合（ステップＢ７：ＹＥＳ）、組み込みコントローラ１５は、ＢＩＯＳ１６に対して、最大電力設定イベントを通知する（ステップＢ４）。また、組み込みコントローラ１５は、この時、ＵＳＢデバイス、ＯＤＤ、キーボードバックライトなどに対する電力供給が行われるように制御する。組み込みコントローラ１５からの最大電力設定イベントの通知を受けたＢＩＯＳ１６は、ＣＰＵ１４に対して、各モードでの消費電力を設定する（ステップＢ５）。

【0057】

以上のように、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１は、ＡＣアダプタからの電力とバッテリからの電力との安全かつ効率的な使用を実現する。

【0058】

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。

【0059】

本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１の構成は、第１実施形態と同様であるものとする（図１参照）。

【0060】

第１実施形態で説明したように、チャージャＩＣ１３２は、ＡＣアダプタ検出部１３２１によってＡＣアダプタ１１からの電力の電流値を検出し、組み込みコントローラ１５によって設定される電流制限値を超えていないか監視する。電流制限値を超えている場合、つまり、ＡＣアダプタ１１の定格を超える電力を負荷が消費している場合、チャージャＩＣ１３２は、バッテリパック１２を放電させて不足分を補う。

【0061】

ところで、異なる定格の複数のＡＣアダプタ１１Ａ，１１Ｂから電力が入力され得るＮＶＤＣ電源システム１において、たとえば、定格の低いＡＣアダプタ１１Ａを基準として電流制限値を定めると、定格の高いＡＣアダプタ１１Ｂの接続時、本来であれば不要なバッテリパック１２の放電が行われる可能性がある。

【0062】

また、同じく第１実施形態で説明したように、組み込みコントローラ１５は、ＡＣアダプタＡ／Ｄ変換部１５１によって数値化されるＡＣアダプタ１１からの電力の電圧値に基づき、ＡＣアダプタ１１の接続有無と、たとえば本体側ＡＣアダプタ１１ＡまたはＤｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂのいずれであるのか等のＡＣアダプタ１１の種類とを判別する。

【0063】

そこで、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１は、ＡＣアダプタ１１の種類を判別する組み込みコントローラ１５が、ＡＣアダプタ１１の種類に応じて、チャージャＩＣ１３２で用いられる電流制限値を切り替える。

【0064】

図６は、ＡＣアダプタ１１の種類を判別する組み込みコントローラ１５が、チャージャＩＣ１３２に対して行う設定の一例を示す図である。

【0065】

図６中、符号ｃ１で示されるCurrent Limit 1が、電流制限値であり、たとえば定格４５Ｗの本体側ＡＣアダプタ１１Ａが接続された場合、組み込みコントローラ１５は、４５Ｗ用の電流制限値を設定する。また、たとえば定格１２０Ｗまたは１８０ＷのＤｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂが接続された場合、組み込みコントローラ１５は、１２０Ｗ用または１８０Ｗ用の電流制限値を設定する。

【0066】

図７は、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１の一動作手順例を示すフローチャートである。

【0067】

組み込みコントローラ１５は、接続されているＡＣアダプタ１１を判別する（ステップＣ１）。本体側ＡＣアダプタ１１Ａである場合（ステップＣ２：ＹＥＳ）、組み込みコントローラ１５は、チャージャＩＣ１３２に対して、本体側ＡＣアダプタ１１Ａ用の電流制限値を設定する（ステップＣ３）。Ｄｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂである場合、組み込みコントローラ１５は、チャージャＩＣ１３２に対して、Ｄｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂ用の電流制限値を設定する（ステップＣ４）。

【0068】

なお、ここでは、２つの電流制限値から１つを選択する例を示したが、ＡＣアダプタＡ／Ｄ変換部１５１によって数値化されるＡＣアダプタ１１からの電力の電圧値に基づき、組み込みコントローラ１５は、３種類以上のＡＣアダプタ１１を判別することができるので、３以上の電流制限値から１つを選択するようにしてもよい。

【0069】

以上のように、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１は、ＡＣアダプタからの電力とバッテリからの電力との安全かつ効率的な使用を実現する。

【0070】

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。

【0071】

図８は、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１の電源回路１３が備えるシステム電力供給制御部１３１およびチャージャＩＣ１３２の構成の一例を示す図である。

【0072】

図８中、（Ａ）は、電源回路１３の構成の一例を示し、（Ｂ）は、電源回路１３内のシステム電力供給制御部１３１の構成の一例を示す。

【0073】

図８（Ａ）に示されるように、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１では、電源回路１３内のチャージャＩＣ１３２が、モード設定部１３２４をさらに有する。また、図８（Ｂ）に示されるように、システム電力供給制御部１３１内には、チャージャＩＣ１３２によってオン／オフされる４つのＦＥＴ（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）によって昇圧降圧ＤＤコンバータが構成されている。なお、第１乃至第３実施形態のＮＶＤＣ電源システム１におけるシステム電力供給制御部１３１内にも、同様の昇圧降圧ＤＤコンバータが構成されている。

【0074】

第１実施形態で説明したように、電源回路１３のシステム電力供給制御部１３１は、チャージャＩＣ１３２の制御の下、ＡＣアダプタ１１からの電力と、バッテリパック１２からの電力とを用いて、システム電力を生成して出力する。また、ＡＣアダプタ１１が接続されており、かつ、バッテリパック１２が装着されている場合、システム電力の電圧値は、バッテリパック１２の満充電電圧値に設定される。

【0075】

たとえば、ＡＣアダプタ１１からの電力の電圧値は、バッテリパック１２の満充電電圧値よりも大きく、システム電力の電圧値がバッテリパック１２の満充電電圧値に設定されている場合、チャージャＩＣ１３２、より詳しくは、電力制御部１３２３は、システム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータを、４つのＦＥＴがオン／オフを繰り返して常に動作する昇降圧モードで動作させるものとする。昇降圧モードでは、昇圧降圧ＤＤコンバータ、より詳しくは、４つのＦＥＴによる電力消費によって電源効率が低下する。

【0076】

そこで、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１は、バッテリパック１２が装着されていない場合には、システム電力の電圧値をバッテリパック１２の満充電電圧値に設定しなくてもよいことに着目して、組み込みコントローラ１５の制御の下、チャージャＩＣ１３２が、システム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータの動作を、たとえばＱ３がオフに固定され、Ｑ４がオンに固定される、４つのＦＥＴの中の２つのＦＥＴが停止する降圧モードに切り替える。たとえば、システム電圧の電圧値がバッテリパック１２の満充電電圧値未満の値に設定されたならば、チャージャＩＣ１３２は、システム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータを降圧モードで動作させるものとする。つまり、組み込みコントローラ１５が、チャージャＩＣ１３２に対して、システム電力の電圧値をバッテリパック１２の満充電電圧値からバッテリパック１２の満充電電圧値未満の値へ切り替えるための指示、つまり、バッテリパック１２の満充電電圧値未満の値を設定する指示を通知することによって、システム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータを昇降圧モードから降圧モードへ切り替えることができる。モード設定部１３２４は、組み込みコントローラ１５から通知されるシステム電圧の電圧値に基づき、システム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータを昇降圧モードまたは降圧モードのいずれで動作させるかを決定する。電力制御部１３２３は、モード設定部１３２４によって決定された、昇降圧モードまたは降圧モードでシステム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータを動作させる。

【0077】

このように、システム電圧の電圧値をバッテリパック１２の満充電電圧値に揃えることを敢えて止め、システム電圧の電圧値をバッテリパック１２の満充電電圧値からたとえばバッテリパック１２の満充電電圧値未満の値へ意図的にずらし、昇降圧モードから降圧モードへ切り替え、４つのＦＥＴの中の２つのＦＥＴの動作を停止させることによって、システム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータによる電力消費を削減し、電源効率を上げることができる。

【0078】

図９は、組み込みコントローラ１５が、システム電力供給制御部１３１内の昇圧降圧ＤＤコンバータを制御するチャージャＩＣ１３２に対して行うシステム電力電圧値の設定の一例を示す図である。

【0079】

図９中のSystem powerは、電源回路１３が生成して出力すべきシステム電力を示す。

【0080】

図９に示されるように、バッテリパック１２が装着されている場合、組み込みコントローラ１５は、システム電力の電圧値を、バッテリ仕様値、より詳しくは、そのバッテリパック１２の満充電電圧値に設定する。一方、バッテリパック１２が装着されていない場合、組み込みコントローラ１５は、システム電力の電圧値を、バッテリパック１２の満充電電圧値から意図的にずらして、システム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータが降圧モードで動作する電圧値に設定する。

【0081】

図１０は、バッテリパック１２が装着されていない状況下において、システム電力の電圧値をバッテリ仕様値、つまりシステム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータが昇降圧モードで動作する値に設定した場合の電源効率と、システム電力の電圧値をバッテリ仕様値から意図的にずらした値、つまりシステム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータが降圧モードで動作する値に設定した場合の電源効率とを示す図である。

【0082】

図１０に示されるように、負荷の消費電力に関わらず、システム電力の電圧値をバッテリパック１２の満充電電圧値に設定した場合と比較して、システム電力の電圧値を降圧モードの範囲の電圧値に設定した場合、電源効率は上昇する。

【0083】

図１１は、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１の一動作手順例を示すフローチャートである。このフローチャートは、ＡＣアダプタ１１またはバッテリパック１２の接続（装着）状態やバッテリパック１２の容量に変化が生じた場合における組み込みコントローラ１５およびＢＩＯＳ１６の動作手順を示している。

【0084】

図１１中、ステップＢ１～ステップＢ７は、第２実施形態と同様であるので、その説明については省略する（図５参照）。本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１においては、ＡＣアダプタ１１が接続されており（ステップＢ１：ＹＥＳ）、かつ、バッテリパック１２が装着されていない場合（ステップＢ２：ＮＯ）、組み込みコントローラ１５が、チャージャＩＣ１３２に対して、高効率モードの設定を行う（ステップＢ８）。高効率モードの設定とは、前述した、システム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータが降圧モードで動作する値にシステム電力の電圧値に設定することである。この設定によって、チャージャＩＣ１３２は、システム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータを、４つのＦＥＴの中の２つのＦＥＴが停止する降圧モードで動作させる。

【0085】

以上のように、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１は、ＡＣアダプタからの電力とバッテリからの電力との安全かつ効率的な使用を実現する。

【0086】

（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。

【0087】

第４実施形態では、バッテリパック１２が抜脱された場合、システム電圧の電圧値をバッテリ仕様値、つまりバッテリパック１２の満充電電圧値に揃えるのを敢えて止めて、システム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータが、４つのＦＥＴの中の２つのＦＥＴが停止する降圧モードで動作する電圧値に意図的にずらすことによって、電源効率を上昇させる。

【0088】

抜脱されていたバッテリパック１２が再装着されると、システム電圧の電圧値は、バッテリ仕様値、つまりバッテリパック１２の満充電電圧値に再設定されることになる。たとえば降圧モードの範囲の電圧値からバッテリパック１２の満充電電圧値への電圧値を高める方向の切り替えが行われると、突入電流が流れ、負荷側に過電流によるダメージを与える可能性がある。

【0089】

そこで、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１は、バッテリパック１２の抜脱時にシステム電圧の電圧値を低下させているという前提においてバッテリパック１２が装着された場合、突入電流が流れることを防止する。なお、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１の電源回路１３が備えるシステム電力供給制御部１３１およびチャージャＩＣ１３２の構成は、第４実施形態と同様であるものとする（図８参照）。

【0090】

第１実施形態で説明したように、組み込みコントローラ１５は、バッテリパック検出部１５２によってバッテリパック１２の抜脱や装着を検出することができる。組み込みコントローラ１５は、バッテリパック１２が装着されたことを検出すると、システム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータを昇圧モードで動作させるために設定されているシステム電圧の電圧値を、バッテリパック１２の仕様値つまりバッテリパック１２の満充電電圧値に復帰させるように、チャージャＩＣ１３２に対する設定を行う。この時、組み込みコントローラ１５は、システム電圧値を急激に変更するのではなく、たとえば段階的に変更していく。たとえば、組み込みコントローラ１５は、バッテリパック１２の抜脱時に設定したシステムの所定電圧値（便宜的にＶ１（Ｖ）とする）と、バッテリパック１２の仕様値である電圧値（Ｖ０（Ｖ）とする）との差分の電圧値分（Ｖ０－Ｖ１（Ｖ））を、ある周期タイミングで固定電圧値分で数回に分けて徐々に上げていくようにチャージャＩＣ１３２を制御する。

【0091】

図１２は、バッテリパック１２の装着に伴ってシステム電力の電圧値をバッテリパック１２の仕様値に復帰させた場合のシステム電力の電流値の推移を示す図である。

【0092】

図１２中、（Ａ）は、システム電力の電圧値を即時的にバッテリパック１２の仕様値に復帰させた場合のシステム電力の電流値（ｄ１）の推移を示し、（Ｂ）は、システム電力の電圧値をたとえば段階的にバッテリパック１２の仕様値に復帰させた場合のシステム電力の電流値（ｄ２）の推移を示す。

【0093】

図１２（Ａ）に示されるように、システム電力の電圧値を即時的にバッテリパック１２の仕様値に復帰させた場合、突入電流が流れる可能性がある。これに対して、図１２（Ｂ）に示されるように、システム電力の電圧値を段階的にバッテリパック１２の仕様値に復帰させた場合には、突入電流を抑えることができる。

【0094】

また、バッテリパック１２装着後、所定時間（Ｔ１）かけてＶ０まで復帰させる点は、前述のように段階的でも良いし、リニアに上昇させてもよい。

【0095】

図１３は、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１の一動作手順例を示すフローチャートである。このフローチャートは、バッテリパック１２が装着された場合における組み込みコントローラ１５の動作手順を示している。

【0096】

組み込みコントローラ１５は、まず、カウンタの値を０に初期化する（ステップＤ１）。カウンタの値を０に初期化したら、組み込みコントローラ１５は、電源回路１３のCharger IC １３１に対し、その時点の電圧値から１ステップ値分アップさせた電圧値をシステム電力の電圧値として設定する（ステップＤ２）。この設定を行うと、組み込みコントローラ１５は、カウンタの値を１だけインクリメントする（ステップＤ３）。

【0097】

組み込みコントローラ１５は、１だけインクリメントした後のカウンタの値が所定値に達しているか否かを調べ（ステップＤ４）、達していなければ（ステップＤ４：ＮＯ）、時間的な間隔を確保するためのタイマをセットする（ステップＤ５）。このタイマがタイムアウトを発生させると（ステップＤ６：ＹＥＳ）、組み込みコントローラ１５は、ステップＤ２に戻り、システム電力の電圧値をさらに１ステップ値分アップさせる。カウンタの値が所定値に達したら（ステップＤ４：ＹＥＳ）、組み込みコントローラ１５は、バッテリパック１２の装着に伴うシステム電力の電圧値の復帰処理を終了する。

【0098】

以上のように、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１は、ＡＣアダプタからの電力とバッテリからの電力との安全かつ効率的な使用を実現する。

【0099】

（第６実施形態）
次に、第６実施形態について説明する。

【0100】

本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１では、前述の第４実施形態のモード設定部１３２４において、通常モードではシステム電力供給制御部１３１の昇圧降圧のスイッチングを行うＤＤコンバータに、スイッチングを行わない固定モードを更に付加するようにする。たとえば、バッテリパック１２が装着されていない場合、固定モードとして、Ｑ１，Ｑ４を常時オンに固定し、Ｑ２，Ｑ３はオフに固定することにより、スイッチングを行わないように組み込みコントローラ１５が制御を行う。このように、第６実施形態では固定モードへの切り替え（ロードスイッチモード）を可能とするモード設定部１３２５をチャージャＩＣ１３２に搭載する。

【0101】

システム電力供給制御部１３１のＤＤコンバータの固定モードへの切り替えは、組み込みコントローラ１５からチャージャＩＣ１３２内の電力制御部１３２３を介して行われる。この際、組み込みコントローラ１５は、チャージャＩＣ１３２に対する切り替え制御は、切り替え用のモードピン或いは無線通信を用いて行うことが可能である。

【0102】

以上述べたように、バッテリパック１２が装着されていない状態では、システム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータをロードスイッチモードに移行させ、昇圧降圧ＤＤコンバータの昇圧降圧動作を行わないことでスイッチングロスを無くし、前記第４実施形態に比べて電源効率をさらに向上させることができる。

【0103】

図１４は、組み込みコントローラ１５が、システム電力供給制御部１３１内の昇圧降圧ＤＤコンバータを制御するチャージャＩＣ１３２に対して行うシステム電力電圧値の設定の一例を示す図である。なお、第４実施形態と同様、図１４中のSystem powerは、電源回路１３が生成して出力すべきシステム電力の電圧値を示す。

【0104】

図１４に示されるように、バッテリパック１２が装着されている場合、組み込みコントローラ１５は、システム電力の電圧値を、バッテリ仕様値、より詳しくは、そのバッテリパック１２の満充電電圧値に設定する。一方、バッテリパック１２が装着されていない場合、組み込みコントローラ１５は、システム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータをロードスイッチモードへ移行させることによって、アダプタ仕様値、より詳しくは、そのＡＣアダプタ１１からの電力の電圧値に設定する。

【0105】

図１５は、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１の一動作手順例を示すフローチャートである。このフローチャートは、ＡＣアダプタ１１またはバッテリパック１２の接続（装着）状態やバッテリパック１２の容量に変化が生じた場合における組み込みコントローラ１５およびＢＩＯＳ１６の動作手順を示している。

【0106】

図１５中、ステップＢ１～ステップＢ７は、第２実施形態と同様であるので、その説明については省略する（図５参照）。本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１においては、ＡＣアダプタ１１が接続されており（ステップＢ１：ＹＥＳ）、かつ、バッテリパック１２が装着されていない場合（ステップＢ２：ＮＯ）、組み込みコントローラ１５が、チャージャＩＣ１３２に対して、第４実施形態の高効率モード（図１１：ステップＢ８）に代えて、ロードスイッチモードの設定を行う（ステップＢ９）。この設定によって、チャージャＩＣ１３２は、システム電力供給制御部１３１の昇圧降圧ＤＤコンバータを、４つのＦＥＴすべてが停止するロードスイッチモードへ移行させる。

【0107】

以上のように、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１は、ＡＣアダプタからの電力とバッテリからの電力との安全かつ効率的な使用を実現する。

【0108】

（第７実施形態）
次に、第７実施形態について説明する。

【0109】

図１６は、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１の構成の一例を示す図である。

【0110】

第１実施形態で説明したように、このＮＶＤＣ電源システム１は、たとえばＯＤＤを搭載する拡張ユニットを着脱自在なノートＰＣに適用されている場合が想定されている。

【0111】

図１６に示されるように、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１は、電源回路１３が、電力供給ライン分岐部１３３と、この電力供給ライン分岐部１３３によって分岐された電力供給ラインの一方のオン（導通）／オフ（遮断）を切り替えるためのスイッチ１３４とをさらに有している。

【0112】

ノートＰＣが拡張ユニットを装着している場合には、Ｄｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂからの電力が入力される。また、第１実施形態で説明したように、ＯＤＤなどによって電力を消費され得ることが考慮されるＤｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂの定格は、本体側アダプタ１１Ａの定格よりも大きく設定される。Ｄｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂを含むＡＣアダプタ１１からの電力を、システム電力供給制御部１３１を経由させて、負荷の一部である拡張ユニットへ供給する場合、システム電力供給制御部１３１における、大電流対策によるＦＥＴのサイズアップを招き、また、スイッチングロスによる電源効率の低下を招く。

【0113】

そこで、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１は、Ｄｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂから電力が入力されている場合に限り、電力供給ライン分岐部１３３によって分岐された電力供給ラインの一方を、システム電力供給制御部１３１を経由させず、拡張ユニット側へ導出する。電力供給ライン分岐部１３３によって分岐された電力供給ラインの他方は、従前通り、システム電力供給制御部１３１に導かれ、システム電力供給制御部１３１によって生成・出力されたシステム電力が、本体側の負荷へ供給される。

【0114】

電力供給ライン分岐部１３３によって分岐された電力供給ラインの一方は、組み込みコントローラ１５の制御の下、スイッチ１３４によってオン（導通）／オフ（遮断）が切り替えられる。電力供給ライン分岐部１３３によって分岐された電力供給ラインの一方と、システム電力供給制御部１３１によって生成・出力されたシステム電力を負荷へ供給するための電力供給ラインとは、サイリスタを介在させて並列に接続され、いずれか一方の電力が拡張ユニット側の負荷へと供給される。

【0115】

ＡＣアダプタＡ／Ｄ変換部１５１によってＡＣアダプタ１１の種類を判別することができる組み込みコントローラ１５は、Ｄｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂから電力が入力されている場合、スイッチ１３４をオンにする。これによって、Ｄｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂからの電力の一部が、電力供給ライン分岐部１３３によって分岐した後、システム電力供給制御部１３１を経由せずに、拡張ユニット側の負荷へ供給される。一方、本体側ＡＣアダプタ１１Ａから電力が入力されている場合、組み込みコントローラ１５は、スイッチ１３４をオフにする。これによって、電力供給ライン分岐部１３３による分岐は実質的に無効化され、システム電力供給制御部１３１によって生成・出力されたシステム電力が、本体側の負荷とともに、拡張ユニット側の負荷へ供給される。

【0116】

このように、Ｄｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂからの電力のみを電力供給ライン分岐部１３３によって分岐する構成と、組み込みコントローラ１５の制御とによって、システム電力供給制御部１３１における大電流対策によるＦＥＴのサイズアップやスイッチングロスによる電源効率の低下を防止することができる。

【0117】

図１７は、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１の一動作手順例を示すフローチャートである。

【0118】

組み込みコントローラ１５は、まず、ＡＣアダプタ１１の接続有無を調べる（ステップＥ１）。ＡＣアダプタ１１が接続されている場合（ステップＥ１：ＹＥＳ）、組み込みコントローラ１５は、接続されているＡＣアダプタ１１を判別する（ステップＥ２）。本体側ＡＣアダプタ１１Ａである場合（ステップＥ３：ＹＥＳ）、組み込みコントローラ１５は、電源回路１３のスイッチ１３４をオフにする（ステップＥ４）。組み込みコントローラ１５は、ＡＣアダプタ１１が接続されていない場合も（ステップＥ１：ＮＯ）、電源回路１３のスイッチ１３４をオフにする（ステップＥ４）。一方、Ｄｏｃｋ側ＡＣアダプタ１１Ｂである場合（ステップＥ３：ＮＯ）、組み込みコントローラ１５は、電源回路１３のスイッチ１３４をオンにする（ステップＥ４）、
以上のように、本実施形態のＮＶＤＣ電源システム１は、ＡＣアダプタからの電力とバッテリからの電力との安全かつ効率的な使用を実現する。

【0119】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0120】

１…ＮＶＤＣ電源システム、１１…ＡＣアダプタ、１１Ａ…本体側ＡＣアダプタ、１１Ｂ…Ｄｏｃｋ側ＡＣアダプタ、１２…バッテリ、１３…電源回路（Power Circuit）、１４…ＣＰＵ、１５…組み込みコントローラ（ＥＣ：Embedded Controller）、１６…ＢＩＯＳ、１３１…システム電力供給制御部、１３２…チャージャＩＣ（Charger IC）、１３３…電力供給ライン分岐部、１３４…スイッチ、１４１…周波数制御部、１４２…電力制御部、１５１…ＡＣアダプタＡ／Ｄ変換部、１５２…バッテリパック検出部、１６１…電力設定部、１３２１…ＡＣアダプタ検出部、１３２２…バッテリパック検出部、１３２３…電力制御部、１３２４…モード設定部、１３２５…ロードスイッチモード設定部。

【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】

【図15】

【図16】

【図17】