特開 2024-172597 電源制御装置および電子機器

(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】P2024172597

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】電源制御装置および電子機器

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/30 20060101AFI20241205BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

G06F1/30

H02J7/00 B

H02J7/00 302D

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023090417

(22)【出願日】2023-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000100746

【氏名又は名称】アイコム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100131152

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 耕司

(74)【代理人】

【識別番号】100174573

【弁理士】

【氏名又は名称】大坂 知美

(74)【代理人】

【識別番号】100173462

【弁理士】

【氏名又は名称】宮本 一浩

(72)【発明者】

【氏名】坂東 真一郎

【テーマコード（参考）】

5B011

5G503

【Ｆターム（参考）】

5B011DA06

5B011DA13

5B011EA04

5B011EA08

5B011GG03

5B011JA07

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB01

5G503DA13

(57)【要約】

【課題】蓄電池の残量低下時に制御モジュールの再起動が繰り返されることを抑制可能な電源制御装置および電子機器を提供する。
【解決手段】電源制御装置１３は、切替部２１と、電力変換部２２と、動作制御部２３と、電源制御部２４と、を備える。電源制御部２４は、蓄電池１１の残量が、制御モジュール１４の最低動作電圧に応じて定められる第１閾値電圧を制御モジュール１４に印加するための最低残量を下回ると、切替部２１を制御して電力変換部２２を蓄電池１１から電気的に切り離す。電源制御部２４は、電力変換部２２への入力電力が制御モジュール１４に最低動作電圧を印加するための最低入力電力を下回ると、電力変換部２２を停止させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電池から制御モジュールへの電力供給を制御する電源制御装置であって、
前記蓄電池から供給される電力を前記制御モジュールに供給するための電力に変換し、変換した電力を前記制御モジュールに出力する電力変換部と、
前記電力変換部を前記蓄電池に電気的に接続し、または、前記電力変換部を前記蓄電池から電気的に切り離す切替部と、
前記制御モジュールの入力電圧が、前記制御モジュールの最低動作電圧に応じて定められる第１閾値電圧未満であるときは、前記制御モジュールを停止させ、前記制御モジュールの入力電圧が前記第１閾値電圧以上であるときは、前記制御モジュールを動作させる動作制御部と、
前記蓄電池の残量が前記制御モジュールに前記第１閾値電圧を印加するための最低残量を下回ると、前記切替部を制御して前記電力変換部を前記蓄電池から電気的に切り離し、前記電力変換部の入力電力が前記制御モジュールに前記第１閾値電圧を印加するための最低入力電力を下回ると、前記電力変換部を停止させる電源制御部と、
を備える電源制御装置。

【請求項2】

前記電源制御部は、前記蓄電池の出力電圧が前記制御モジュールに前記第１閾値電圧を印加するための最低出力電圧を下回ると、前記切替部を制御して前記電力変換部を前記蓄電池から電気的に切り離し、前記制御モジュールに前記第１閾値電圧を印加するための前記電力変換部の最低入力電圧より高く、かつ、前記最低出力電圧より低い第２閾値電圧を用いて、前記電力変換部の入力電圧が前記第２閾値電圧を下回ると、前記電力変換部を停止させる、
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項3】

前記電源制御部は、前記電力変換部の入力電圧が前記第２閾値電圧以上であるときは、前記電力変換部を制御して前記電力変換部による電力変換を行わせて、前記電力変換部の入力電圧が前記第２閾値電圧未満であるときは、前記電力変換部を停止させる変換制御部を有する、
請求項２に記載の電源制御装置。

【請求項4】

前記電源制御部は、前記蓄電池の出力電圧が前記最低出力電圧を下回ると、前記切替部を制御して前記電力変換部を前記蓄電池から電気的に切り離す切替制御部をさらに有する、
請求項２または３に記載の電源制御装置。

【請求項5】

前記切替制御部は、前記蓄電池の出力電圧が前記最低出力電圧を下回った後に、前記切替部の入力電圧が前記第２閾値電圧以下の値である第３閾値電圧を下回ると、前記切替部を制御して前記電力変換部を前記蓄電池に電気的に接続する、
請求項４に記載の電源制御装置。

【請求項6】

前記切替制御部は、前記蓄電池の出力電圧が前記最低出力電圧以上であるときは、前記切替部を制御して前記電力変換部を前記蓄電池に電気的に接続する、
請求項４に記載の電源制御装置。

【請求項7】

前記電力変換部は、降圧型ＤＣ（Direct Current：直流）／ＤＣコンバータである、
請求項１から３のいずれか１項に記載の電源制御装置。

【請求項8】

充電式の電子機器であって、
前記電子機器が有する主回路の動作を制御する制御モジュールと、
前記電子機器が動作するための電力を供給する蓄電池と、
前記蓄電池から前記制御モジュールへの電力供給を制御する請求項１から３のいずれか１項に記載の電源制御装置と、
を備える電子機器。

【請求項9】

前記主回路は、
他の無線機器に送信信号を送信し、または他の無線機器から受信信号を受信する通信回路と、
前記蓄電池から前記電源制御装置を介して供給される電力を前記通信回路を動作させるための電力に変換し、変換した電力を前記通信回路に出力する通信用電力変換部と、
前記通信用電力変換部を制御する通信用変換制御部と、を有し、
前記電源制御装置は、前記蓄電池から前記制御モジュールおよび前記通信用電力変換部への電力供給を制御する、
請求項８に記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源制御装置および電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

蓄電池に充電された電力で動作する充電式の電子機器には、蓄電池の残量が低下すると、蓄電池からの電力供給を遮断するものがある。この種の電子機器の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示される携帯型データ処理装置が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）は、電池電圧が許容電圧レベル未満、または、電池電圧の低下量が許容電圧差以上であれば、蓄電池からの電力供給を遮断する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７－３０６７３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電子機器の省電力化のために、例えば１．８Ｖのような低電圧で動作可能なＣＰＵが電子機器に採用される。この電子機器において、蓄電池の電池電圧が低下したときに、特許文献１に開示される携帯型データ処理装置のように、蓄電池からの電力供給を遮断してＣＰＵが停止すると、負荷電流の減少によってＣＰＵの入力電圧が上昇する。ＣＰＵの入力電圧が、ＣＰＵの最低動作電圧に到達すると、蓄電池が十分に充電されていなくても、ＣＰＵが再起動する。

【0005】

低電圧で動作可能なＣＰＵでは、停止時のＣＰＵの電圧である最低動作電圧より通常のＣＰＵの動作電圧を高くすることでヒステリシスをもたせていても、最低動作電圧と通常の動作電圧との差が小さくなるため、上述のように蓄電池が十分に充電されていない状態でＣＰＵが再起動することがある。蓄電池が十分に充電されていなければ、ＣＰＵが再び停止するため、蓄電池の残量低下時に上述のように不要なＣＰＵの再起動が繰り返される。蓄電池の残量低下時の不要なＣＰＵの再起動は、任意の充電式の電子機器で起こり得る。

【0006】

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、蓄電池の残量低下時に制御モジュールの再起動が繰り返されることを抑制可能な電源制御装置および電子機器を提供することが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る電源制御装置は、
蓄電池から制御モジュールへの電力供給を制御する電源制御装置であって、
前記蓄電池から供給される電力を前記制御モジュールに供給するための電力に変換し、変換した電力を前記制御モジュールに出力する電力変換部と、
前記電力変換部を前記蓄電池に電気的に接続し、または、前記電力変換部を前記蓄電池から電気的に切り離す切替部と、
前記制御モジュールの入力電圧が、前記制御モジュールの最低動作電圧に応じて定められる第１閾値電圧未満であるときは、前記制御モジュールを停止させ、前記制御モジュールの入力電圧が前記第１閾値電圧以上であるときは、前記制御モジュールを動作させる動作制御部と、
前記蓄電池の残量が前記制御モジュールに前記第１閾値電圧を印加するための最低残量を下回ると、前記切替部を制御して前記電力変換部を前記蓄電池から電気的に切り離し、前記電力変換部の入力電力が前記制御モジュールに前記第１閾値電圧を印加するための最低入力電力を下回ると、前記電力変換部を停止させる電源制御部と、
を備える。

【0008】

好ましくは、前記電源制御部は、前記蓄電池の出力電圧が前記制御モジュールに前記第１閾値電圧を印加するための最低出力電圧を下回ると、前記切替部を制御して前記電力変換部を前記蓄電池から電気的に切り離し、前記制御モジュールに前記第１閾値電圧を印加するための前記電力変換部の最低入力電圧より高く、かつ、前記最低出力電圧より低い第２閾値電圧を用いて、前記電力変換部の入力電圧が前記第２閾値電圧を下回ると、前記電力変換部を停止させる。

【0009】

好ましくは、前記電源制御部は、前記電力変換部の入力電圧が前記第２閾値電圧以上であるときは、前記電力変換部を制御して前記電力変換部による電力変換を行わせて、前記電力変換部の入力電圧が前記第２閾値電圧未満であるときは、前記電力変換部を停止させる変換制御部を有する。

【0010】

好ましくは、前記電源制御部は、前記蓄電池の出力電圧が前記最低出力電圧を下回ると、前記切替部を制御して前記電力変換部を前記蓄電池から電気的に切り離す切替制御部をさらに有する。

【0011】

好ましくは、前記切替制御部は、前記蓄電池の出力電圧が前記最低出力電圧を下回った後に、前記切替部の入力電圧が前記第２閾値電圧以下の値である第３閾値電圧を下回ると、前記切替部を制御して前記電力変換部を前記蓄電池に電気的に接続する。

【0012】

好ましくは、前記切替制御部は、前記蓄電池の出力電圧が前記最低出力電圧以上であるときは、前記切替部を制御して前記電力変換部を前記蓄電池に電気的に接続する。

【0013】

好ましくは、前記電力変換部は、降圧型ＤＣ（Direct Current：直流）／ＤＣコンバータである。

【0014】

本発明の第２の観点に係る電子機器は、
充電式の電子機器であって、
前記電子機器が有する主回路の動作を制御する制御モジュールと、
前記電子機器が動作するための電力を供給する蓄電池と、
前記蓄電池から前記制御モジュールへの電力供給を制御する上記電源制御装置と、
を備える。

【0015】

好ましくは、前記主回路は、
他の無線機器に送信信号を送信し、または他の無線機器から受信信号を受信する通信回路と、
前記蓄電池から前記電源制御装置を介して供給される電力を前記通信回路を動作させるための電力に変換し、変換した電力を前記通信回路に出力する通信用電力変換部と、
前記通信電力変換部を制御する通信用変換制御部と、を有し、
前記電源制御装置は、前記蓄電池から前記制御モジュールおよび前記通信用電力変換部への電力供給を制御する。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係る電源制御装置は、蓄電池の残量が制御モジュールの最低動作電圧に応じて定められる第１閾値電圧を制御モジュールに印加するための最低残量を下回ると、電力変換部を蓄電池から電気的に切り離し、電力変換部の入力電力が制御モジュールに第１閾値電圧を印加するための最小入力電力を下回ると、電力変換部を停止させる。これにより、電力変換部から電力の供給を受ける制御モジュールが蓄電池の残量低下時に再起動を繰り返すことが抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施の形態に係る電子機器の構成を示すブロック図

【図2】実施の形態に係る無線局の構成を示すブロック図

【図3】実施の形態に係る電源制御装置が行う電力供給停止処理の動作の一例を示すフローチャート

【図4】実施の形態に係る電源制御装置が行う電力供給開始処理の動作の一例を示すフローチャート

【図5】実施の形態に係る電源制御装置が行う電力供給制御の動作の一例を示すタイミングチャート

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施の形態に係る電源制御装置および電子機器について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。

【0019】

図１に示す電子機器１は、充電式の電子機器であって、蓄電池１１と、充放電回路１２と、電源制御装置１３と、制御モジュール１４と、を備える。

【0020】

蓄電池１１は、点線の矢印で示すように、図示しない外部電源から充放電回路１２を介して供給される電力で充電される。蓄電池１１は、電子機器１が動作するための電力を供給する。詳細には、蓄電池１１は、充放電回路１２および電源制御装置１３を介して、制御モジュール１４および制御モジュール１４に制御される図示しない主回路に電力を供給する。図１において、蓄電池１１から制御モジュール１４への電力供給を太い実線の矢印で示す。

【0021】

充放電回路１２は、保護回路、ヒューズ、充電ＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）等を有する。充放電回路１２は、電子機器１が外部電源に接続されると、外部電源から供給される電力で蓄電池１１を充電する。充放電回路１２は、電子機器１が外部電源に接続されていないときは、蓄電池１１から放電される直流電力を、電源制御装置１３に供給する。

【0022】

電源制御装置１３は、蓄電池１１から制御モジュール１４への電力供給を制御する。電源制御装置１３は、切替部２１と、電力変換部２２と、動作制御部２３と、電源制御部２４と、を備える。電源制御部２４は、切替制御部２５と、変換制御部２６と、を有する。

【0023】

切替部２１は、電力変換部２２を蓄電池１１に電気的に接続し、または、電力変換部２２を蓄電池１１から電気的に切り離す。実施の形態では、切替部２１は、電力変換部２２を、蓄電池１１に接続されている充放電回路１２に電気的に接続し、または、該充放電回路１２から電気的に切り離す。切替部２１は、例えば、ＤＣ（Direct Current：直流）スイッチである。

【0024】

電力変換部２２は、蓄電池１１から充放電回路１２および切替部２１を介して供給される電力を制御モジュール１４に供給するための電力に変換し、変換した電力を制御モジュール１４に出力する。電力変換部２２は、例えば、降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータである。

【0025】

動作制御部２３は、電力変換部２２と制御モジュール１４との接続点に接続される。動作制御部２３は、制御モジュール１４の入力電圧が、換言すれば、電力変換部２２の出力電圧が、制御モジュール１４の最低動作電圧に応じて定められる第１閾値電圧未満であるときは、制御モジュール１４を停止させる動作制御信号Ｓ１を出力する。制御モジュール１４の最低動作電圧は、制御モジュール１４が正常に動作することを可能とする制御モジュール１４の入力電圧の最小値である。第１閾値電圧は、最低動作電圧以上の値であればよい。例えば、第１閾値電圧として、最低動作電圧が用いられる。動作制御部２３は、制御モジュール１４の入力電圧が、第１閾値電圧以上であるときは、制御モジュール１４を動作させる動作制御信号Ｓ１を出力する。

【0026】

電源制御部２４は、切替部２１のオンオフの切替および電力変換部２２の制御を行う。詳細には、電源制御部２４は、蓄電池１１の残量が、電力変換部２２が制御モジュール１４に第１閾値電圧を印加するための最低残量を下回ると、切替部２１を制御して電力変換部２２を蓄電池１１から電気的に切り離す。電源制御部２４は、電力変換部２２の入力電力が、電力変換部２２が制御モジュール１４に第１閾値電圧を印加するための最低入力電力を下回ると、電力変換部２２を停止させる。

【0027】

蓄電池１１の残量が少なくなると、蓄電池１１の出力電圧は急激に低下する。実施の形態では、蓄電池１１の残量が最低残量を下回るか否かの判別は、蓄電池１１の出力電圧に基づいて行われる。詳細には、電源制御部２４は、蓄電池１１の出力電圧が、電力変換部２２が制御モジュール１４に第１閾値電圧を印加するための最低出力電圧を下回ると、切替部２１を制御して電力変換部２２を蓄電池１１から電気的に切り離す。蓄電池１１の最低出力電圧は、電力変換部２２が制御モジュール１４に第１閾値電圧を印加することを可能とする蓄電池１１の出力電圧の最小値である。

【0028】

電力変換部２２の入力電力と最低入力電力との比較は、電力変換部２２の入力電圧に基づいて行われる。詳細には、電源制御部２４は、電力変換部２２の入力電圧が第２閾値電圧を下回ると、電力変換部２２を停止させる。第２閾値電圧は、制御モジュール１４に第１閾値電圧を印加するための電力変換部２２の最低入力電圧より高く、かつ、蓄電池１１の最低出力電圧より低い値である。電力変換部２２の最低入力電圧は、電力変換部２２が制御モジュール１４に第１閾値電圧を印加することを可能とする電力変換部２２の入力電圧の最小値である。

【0029】

実施の形態では、電源制御部２４は、切替部２１のオンオフを切り替える切替制御部２５と、電力変換部２２が有するスイッチング素子を制御する変換制御部２６と、を有する。

【0030】

切替制御部２５は、充放電回路１２と切替部２１との接続点に接続される。切替制御部２５は、蓄電池１１の出力電圧を監視している制御モジュール１４から、蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧未満であるか否かを示す切替制御信号Ｓ２を取得する。切替制御部２５は、蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧未満であることを示す切替制御信号Ｓ２を取得すると、切替部２１を制御して、電力変換部２２を蓄電池１１から電気的に切り離す。詳細には、切替制御部２５は、切替部２１が有するスイッチング素子をオフにすることで、電力変換部２２を蓄電池１１に接続されている充放電回路１２から電気的に切り離す。

【0031】

切替制御部２５は、蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧を下回った後に、切替部２１の入力電圧が、第３閾値電圧を下回ると、蓄電池１１が十分に充電された際または蓄電池１１が十分な残量をもつ蓄電池１１に交換された際の制御モジュール１１の自動的な再起動を可能にするために、切替部２１を制御して電力変換部２２を蓄電池１１に電気的に接続する。第３閾値電圧は、第２閾値電圧以下の値である。実施の形態では、第３閾値電圧と第２閾値電圧の値は一致するとみなすことができる。

【0032】

切替制御部２５は、切替制御信号Ｓ２が蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧未満であることを示している状態で、切替部２１の入力電圧が第３閾値電圧に到達すると、一定時間の経過後に、切替部２１を制御して電力変換部２２を蓄電池１１から電気的に切り離す。

【0033】

切替制御部２５は、制御モジュール１４から、蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧以上であることを示す切替制御信号Ｓ２を取得すると、切替部２１を制御して、電力変換部２２を蓄電池１１に電気的に接続する。

【0034】

変換制御部２６は、電力変換部２２の入力電圧が第２閾値電圧以上であるときは、電力変換部２２を制御して電力変換部２２による電力変換を行わせる。詳細には、変換制御部２６は、電力変換部２２の入力電圧と出力電圧から、電力変換部２２の出力電圧を目標値に近づけるための通流率を求める。変換制御部２６は、電力変換部２２の出力電圧の目標値についての情報を予め保持している。変換制御部２６は、通流率に応じたＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号を電力変換部２２のスイッチング素子に送ることで、電力変換部２２の電力変換を制御する。電力変換部２２の入力電圧が第２閾値電圧未満であるときは、変換制御部２６は、電力変換部２２のスイッチング素子をオフするＰＷＭ信号を出力することで、電力変換部２２を停止させる。

【0035】

制御モジュール１４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等で構成される。制御モジュール１４は、図示しないメモリに記憶されている制御プログラムを実行して、電子機器１の各部の処理の開始、終了、処理内容の制御等を行う。

【0036】

制御モジュール１４は、低電圧で動作して上述の制御を行う。制御モジュール１４の通常の動作電圧は、例えば１．８Ｖの低電圧であって、制御モジュール１４の最低動作電圧は、例えば１．６Ｖである。制御モジュール１４の通常の動作電圧と最低動作電圧との差は、ＣＰＵの停止時に負荷電流が減少することで起こり得るＣＰＵの入力電圧の上昇量よりも小さい。

【0037】

制御モジュール１４は、電子機器１の動作、具体的には、図示しない主回路の動作を制御する。制御モジュール１４は、動作制御部２３が出力する動作制御信号Ｓ１に応じて起動または停止する。詳細には、制御モジュール１４は、停止している状態で、動作制御信号Ｓ１がＬ（Low）レベルからＨ（High）レベルに変化すると、起動して主回路の動作制御を開始する。制御モジュール１４は、起動している状態で、動作制御信号Ｓ１がＨレベルからＬレベルになると、動作を停止する。

【0038】

制御モジュール１４は、起動中に蓄電池１１の出力電圧を監視し、蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧以上のときにＨ（High）レベルであって、蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧未満のときにＬ（Low）レベルである切替制御信号Ｓ２を出力する。

【0039】

上記構成を有する電源制御装置１３は、図２に示すように、電子機器１の一例である無線局２に設けられてもよい。無線局２は、無線機器と通信する。無線機器は、無線局、中継装置等を含むものとする。無線局２は、図１に示す電子機器１の構成に加えて、通信用電力変換部３１と、通信用変換制御部３２と、通信回路３３と、アンテナ３４と、を備える。

【0040】

通信用電力変換部３１は、充放電回路１２および切替部２１を介して蓄電池１１から供給される電力を通信回路３３に供給するための電力に変換し、変換した電力を通信回路３３に供給する。通信用電力変換部３１は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータである。

【0041】

通信用変換制御部３２は、制御モジュール１４からの指示に応じて通信用電力変換部３１の制御を開始または停止する。通信用変換制御部３２は、通信用電力変換部３１が有するスイッチング素子を制御することで、通信用電力変換部３１を制御する。詳細には、通信用変換制御部３２は、通信用電力変換部３１の入力電圧と出力電圧から、通信用電力変換部３１の出力電圧を目標値に近づけるための通流率を求める。通信用変換制御部３２は、通流率に応じたＰＷＭ信号を通信用電力変換部３１のスイッチング素子に送ることで、通信用電力変換部３１の電力変換を制御する。

【0042】

通信回路３３は、制御モジュール１４からの指示に応じて動作する。通信回路３３は、図示しない入力部から入力される送信用データ、例えば、音声データについて、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換、増幅、減衰、フィルタリング、変調、周波数変換等の信号処理を施して送信信号を生成し、アンテナ３４から無線機器に送信する。通信回路３３は、アンテナ３４から無線機器からの受信信号を取得し、受信信号について、周波数変換、復調、フィルタリング、増幅、減衰、Ｄ／Ａ（Digital/Analog）変換等の信号処理を施して出力用データを生成し、図示しない出力部に出力用データを送信する。

【0043】

通信用電力変換部３１、通信用変換制御部３２および通信回路３３は、制御モジュール１４の制御対象である主回路に相当する。電源制御装置１３は、蓄電池１１から制御モジュール１４および通信用電力変換部３１への電力供給を制御する。

【0044】

図１に示す電子機器１が備える電源制御装置１３は、稼働時に図３に示す電力供給停止処理を開始する。電源制御装置１３は、蓄電池１１の残量が、電力変換部２２が制御モジュール１４に第１閾値電圧を印加できない程度まで低下すると、図３に示す電力供給停止処理によって、蓄電池１１から制御モジュール１４への電力供給を停止し、制御モジュール１４を停止させる。

【0045】

電源制御装置１３が備える電源制御部２４の切替制御部２５は、蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧未満であるか否かを判別する（ステップＳ１１）。具体的には、切替制御部２５は、制御モジュール１４から取得した切替制御信号Ｓ２がＬレベルであるか否かを判別する。

【0046】

蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧以上である、換言すれば、切替制御信号Ｓ２がＨレベルであれば（ステップＳ１１；Ｎｏ）、切替制御部２５は、ステップＳ１１の処理を繰り返す。蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧未満である、換言すれば、切替制御信号Ｓ２がＬレベルであれば（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、切替制御部２５は、切替部２１をオフにする（ステップＳ１２）。

【0047】

変換制御部２６は、電力変換部２２の入力電圧が第２閾値電圧未満であるか否かを判別する（ステップＳ１３）。電力変換部２２の入力電圧が第２閾値電圧以上である間は（ステップＳ１３；Ｎｏ）、変換制御部２６は、ステップＳ１３の処理を繰り返す。電力変換部２２の入力電圧が第２閾値電圧未満になると（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、変換制御部２６は、電力変換部２２を停止させる（ステップＳ１４）。

【0048】

動作制御部２３は、制御モジュール１４の入力電圧が第１閾値電圧未満であるか否かを判別する（ステップＳ１５）。動作制御部２３は、制御モジュール１４の入力電圧が第１閾値電圧以上である間は（ステップＳ１５；Ｎｏ）、ステップＳ１５の処理を繰り返す。動作制御部２３は、制御モジュール１４の入力電圧が第１閾値電圧未満になると（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、制御モジュール１４を停止させる動作制御信号Ｓ１を制御モジュール１４に出力することで、制御モジュール１４を停止させる（ステップＳ１６）。図３のステップＳ１６の処理が終了すると、電源制御装置１３は、電力供給停止処理を終了する。

【0049】

蓄電池１１の残量低下時に図３に示す電力供給停止処理によって停止された制御モジュール１４を、蓄電池１１が十分に充電された際または蓄電池１１が十分な残量をもつ蓄電池１１に交換された際に自動的に再起動する処理について以下に説明する。図３の電力供給停止処理が終わると、電源制御装置１３は、図４に示す電力供給開始処理を開始する。電子機器１が外部電源に接続されて蓄電池１１が十分に充電されると、電源制御装置１３は、図４に示す電力供給開始処理によって、蓄電池１１から制御モジュール１４への電力供給を開始し、制御モジュール１４を再起動する。

【0050】

切替制御部２５は、上述のように蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧を下回った後に切替部２１の入力電圧が第３閾値電圧を下回ると、蓄電池１１が充電された際の制御モジュール１１の再起動を可能にするために、切替部２１を制御して電力変換部２２を蓄電池１１に電気的に接続する。詳細には、切替制御部２５は、切替部２１の入力電圧が第３閾値電圧未満であるか否かを判別する（ステップＳ２１）。切替部２１の入力電圧が第３閾値電圧以上である間は（ステップＳ２１；Ｎｏ）、切替制御部２５は、ステップＳ２１の処理を繰り返す。切替部２１の入力電圧が第３閾値電圧未満になると（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、切替制御部２５は、切替部２１をオンにする（ステップＳ２２）。

【0051】

蓄電池１１が十分に充電された、または蓄電池１１が十分な残量をもつ蓄電池１１に交換されたことによって、電力変換部２２の入力電圧が、制御モジュール１４を正常に動作させるための電圧を制御モジュール１４に印加することが可能となる程度に高くなると、変換制御部２６は、電力変換部２２の動作を開始させる。詳細には、変換制御部２６は、電力変換部２２の入力電圧が第２閾値電圧以上であるか否かを判別する（ステップＳ２３）。変換制御部２６は、電力変換部２２の入力電圧が第２閾値電圧未満である間は（ステップＳ２３；Ｎｏ）、ステップＳ２３の処理を繰り返す。変換制御部２６は、電力変換部２２の入力電圧が第２閾値電圧以上になると（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、電力変換部２２の動作を開始する（ステップＳ２４）。

【0052】

動作制御部２３は、制御モジュール１４が正常に動作することが可能になると、制御モジュール１４の動作を開始させる。詳細には、動作制御部２３は、制御モジュール１４の入力電圧が第１閾値電圧以上であるか否かを判別する（ステップＳ２５）。制御モジュール１４の入力電圧が第１閾値電圧未満である間は（ステップＳ２５；Ｎｏ）、動作制御部２３は、ステップＳ２５の処理を繰り返す。制御モジュール１４の入力電圧が第１閾値電圧以上になると（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、動作制御部２３は、制御モジュール１４を動作させる動作制御信号Ｓ１を制御モジュール１４に出力することで、制御モジュール１４の動作を開始させる（ステップＳ２６）。ステップＳ２６の処理によって、制御モジュール１４が再起動する。

【0053】

切替制御部２５は、蓄電池１１の残量が十分であれば、蓄電池１１から制御モジュール１４への電力供給を維持する。詳細には、切替制御部２５は、蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧以上であることを示すか否かを判別する（ステップＳ２７）。具体的には、切替制御部２５は、再起動した制御モジュール１４から取得した切替制御信号Ｓ２がＨレベルであるか否かを判別する。蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧以上である、換言すれば、切替制御信号Ｓ２がＨレベルであれば（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）、切替制御部２５は、ステップＳ２２でオンになった切替部２１をオンに維持する（ステップＳ２８）。蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧未満である、換言すれば、切替制御信号Ｓ２がＬレベルであれば（ステップＳ２７；Ｎｏ）、ステップＳ２８の処理は行われない。ステップＳ２８の処理が終了したとき、または、蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧未満であるときは（ステップＳ２７；Ｎｏ）、電源制御装置１３は、電力供給開始処理を終了する。図４に示す電力供給開始処理によって、蓄電池１１が十分に充電された際または蓄電池１１が十分な残量をもつ蓄電池１１に交換された際に、制御モジュール１４が自動的に再起動される。制御モジュール１４が自動的に再起動された後、電源制御装置１３は、図３に示す電力供給停止処理を行う。

【0054】

図３に示す電力供給停止処理および図４に示す電力供給開始処理を行う際の電源制御装置１３の各部の状態を図５に示す。蓄電池１１の残量が十分にあるとき、図５のグラフＡに示すように、蓄電池１１の出力電圧Ｖ１は、例えば４．２Ｖである。このとき、グラフＢ，Ｅに示すように、切替部２１の入力電圧Ｖ２、および、電力変換部２２の入力電圧Ｖ３は４．２Ｖであるとみなせる。

【0055】

蓄電池１１の残量が低下し、蓄電池１１の出力電圧Ｖ１が低下し始めるタイミングを時刻Ｔ１とする。その後、蓄電池１１の出力電圧Ｖ１が最低出力電圧ＶＬを下回るタイミングを時刻Ｔ２とする。最低出力電圧ＶＬは、例えば３．３Ｖである。時刻Ｔ２までは、蓄電池１１の出力電圧Ｖ１が最低出力電圧ＶＬ以上であるため、グラフＣに示すように、制御モジュール１４が出力する切替制御信号Ｓ２は、Ｈレベルである。このため、切替制御部２５は、グラフＤに示すように切替部２１をオンに維持する。

【0056】

時刻Ｔ２までの期間において、グラフＥに示すように、電力変換部２２の入力電圧Ｖ３は、第２閾値電圧Ｔｈ２以上であるため、グラフＦに示すように、変換制御部２６は、電力変換部２２を制御して動作させる。第２閾値電圧Ｔｈ２は、例えば、２．２Ｖである。電力変換部２２が動作することで、電力変換部２２から制御モジュール１４に電圧が印加される。時刻Ｔ２までは、電力変換部２２の出力電圧、換言すれば、制御モジュール１４の入力電圧Ｖ４は、グラフＧに示すように、例えば、１．８Ｖである。

【0057】

時刻Ｔ２までは、制御モジュール１４の入力電圧Ｖ４は、第１閾値電圧Ｔｈ１以上であるため、グラフＨに示すように、動作制御部２３が出力する動作制御信号Ｓ１は、Ｈレベルである。第１閾値電圧Ｔｈ１は、例えば、１．６Ｖである。

【0058】

グラフＡに示すように、時刻Ｔ２において、蓄電池１１の出力電圧Ｖ１が最低出力電圧ＶＬ未満になると、グラフＣに示すように、制御モジュール１４が出力する切替制御信号Ｓ２がＨレベルからＬレベルになる。このため、グラフＤに示すように、時刻Ｔ２において、切替制御部２５は、切替部２１をオフにする。

【0059】

グラフＤ，Ｅに示すように、時刻Ｔ２で切替部２１がオフにされると、電力変換部２２の入力電圧Ｖ３が急激に低下する。電力変換部２２の入力電圧Ｖ３が第２閾値電圧Ｔｈ２を下回るタイミングを時刻Ｔ３とする。グラフＦに示すように、時刻Ｔ３において、電力変換部２２の入力電圧Ｖ３が第２閾値電圧Ｔｈ２を下回ると、変換制御部２６は電力変換部２２を停止する。

【0060】

グラフＦ，Ｇに示すように、時刻Ｔ３において電力変換部２２が動作を停止すると、制御モジュール１４の入力電圧Ｖ４は、徐々に低下する。制御モジュール１４の入力電圧Ｖ４が第１閾値電圧Ｔｈ１を下回るタイミングを時刻Ｔ４とする。時刻Ｔ４において、制御モジュール１４の入力電圧Ｖ４が第１閾値電圧Ｔｈ１を下回るため、動作制御部２３が出力する動作制御信号Ｓ１は、Ｌレベルになる。Ｌレベルの動作制御信号Ｓ１が入力されると、制御モジュール１４は停止する。

【0061】

時刻Ｔ４で制御モジュール１４が停止すると、負荷電流が減少するため、グラフＥに示すように、電力変換部２２の入力電圧Ｖ３は徐々に上昇する。しかしながら、負荷電流が減少することによる入力電圧Ｖ３の上昇量は、第１閾値電圧Ｔｈ１より大きい値に設定されている第２閾値電圧Ｔｈ２に到達する程の上昇量ではないので、蓄電池１１の残量低下時における制御モジュール１４の再起動が抑制される。

【0062】

グラフＢに示すように、蓄電池１１の出力電圧Ｖ１の低下に伴って、切替部２１の入力電圧Ｖ２は低下する。切替部２１の入力電圧Ｖ２が第３閾値電圧Ｔｈ３を下回るタイミングを時刻Ｔ５とする。第３閾値電圧Ｔｈ３は、例えば、２．２Ｖである。時刻Ｔ５において、切替部２１の入力電圧Ｖ２が第３閾値電圧Ｔｈ３を下回ると、グラフＤに示すように、切替制御部２５は、切替部２１をオンにする。この結果、制御モジュール１４が停止している状態で、切替部２１はオンになる。

【0063】

電子機器１が外部電源に接続されて、蓄電池１１の出力電圧Ｖ１が上昇し始めるタイミングを時刻Ｔ６とする。時刻Ｔ６において、グラフＡに示すように、蓄電池１１の出力電圧Ｖ１が上昇し始める。蓄電池１１の出力電圧Ｖ１の上昇に伴って、グラフＢに示すように切替部２１の入力電圧Ｖ２が上昇する。時刻Ｔ５において切替部２１がオンになっているため、切替部２１の入力電圧Ｖ２の上昇に伴って、グラフＥに示すように電力変換部２２の入力電圧Ｖ３が上昇する。

【0064】

切替部２１の入力電圧Ｖ２が第３閾値電圧Ｔｈ３に到達するタイミングを時刻Ｔ７とする。時刻Ｔ７において、切替制御信号Ｓ２がＬレベルである状態で、切替部２１の入力電圧Ｖ２が第３閾値電圧Ｔｈ３に到達すると、切替制御部２５は、切替部２１をオフにする。ただし切替制御信号Ｓ２がＬレベルであるときは、切替制御部２５による切替部２１をオンからオフにする制御は、リレー回路によって一定期間遅延されてから行われる。この結果、時刻Ｔ７の後の一定期間は、グラフＤに示すように、切替部２１はオンに維持される。

【0065】

電力変換部２２の入力電圧Ｖ４が第２閾値電圧Ｔｈ２に到達するタイミングを時刻Ｔ８とする。時刻Ｔ８において、グラフＥに示すように電力変換部２２の入力電圧Ｖ３が第２閾値電圧Ｔｈ２に到達すると、変換制御部２６は、グラフＦに示すように、電力変換部２２の動作を開始する。時刻Ｔ８において、電力変換部２２が動作を開始すると、グラフＧに示すように、制御モジュール１４の入力電圧Ｖ４が増大し始める。

【0066】

制御モジュール１４の入力電圧Ｖ４が第１閾値電圧Ｔｈ１に到達するタイミングを時刻Ｔ９とする。時刻Ｔ９において、制御モジュール１４の入力電圧Ｖ４が第１閾値電圧Ｔｈ１に到達すると、グラフＨに示すように、動作制御部２３が出力する動作制御信号Ｓ１がＨレベルになる。制御モジュール１４は、Ｈレベルである動作制御信号Ｓ１が供給されると、起動する。

【0067】

グラフＡに示すように、時刻Ｔ９において、蓄電池１１の出力電圧Ｖ１は、最低出力電圧ＶＬより高いため、制御モジュール１４は起動すると、グラフＣに示すように、Ｈレベルの切替制御信号Ｓ２を出力する。切替制御部２５は、Ｈレベルである切替制御信号Ｓ２を取得すると、グラフＤに示すように、切替部２１をオンに維持する。切替制御部２５は、切替制御信号Ｓ２がＨレベルである間は、切替部２１の入力電圧Ｖ２の値によらず、切替部２１をオンに維持する。

【0068】

以上説明した通り、実施の形態に係る電源制御装置１３は、蓄電池１１の残量が、制御モジュール１４の最低動作電圧に応じて定められる第１閾値電圧を制御モジュール１４に印加するための最低残量を下回ると、電力変換部２２を蓄電池１１から電気的に切り離す。電源制御装置１３は、電力変換部２２の入力電力が制御モジュール１４に第１閾値電圧を印加するための最小入力電力を下回ると、電力変換部２２を停止させる。その後、蓄電池１１が充電されて電力変換部２２の入力電圧が第２閾値電圧に到達するまでは、電力変換部２２は停止した状態に維持される。電力変換部２２が停止されている間は、電力変換部２２から電力の供給を受ける制御モジュール１４の入力電圧が増大することが抑制される。

【0069】

低電圧で動作可能なＣＰＵでは、最低動作電圧より通常の動作電圧を高くすることでヒステリシスをもたせていても、低電圧動作時に再起動を繰り返す。これに対し、実施の形態に係る電源制御装置１３は、上述のように、蓄電池１１が充電されて電力変換部２２の入力電圧が第２閾値電圧に到達するまでは、電力変換部２２を停止状態に維持するため、制御モジュール１４が蓄電池１１の残量低下時に不要な再起動を繰り返すことが抑制される。

【0070】

本発明は、上述の実施の形態の例に限られない。電源制御装置１３は、以上説明した以外に様々な変形が可能である。

【0071】

第１に、蓄電池１１の残量が、電力変換部２２が制御モジュール１４に第１閾値電圧を印加するための最低残量を下回るか否かの判定方法は、上述の例に限られない。一例として、電源制御装置１３は、蓄電池１１の出力電圧と出力電流に基づいて蓄電池１１の残量を推定し、推定された蓄電池１１の残量と最低残量とを比較してもよい。他の一例として、蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧未満であるか否かの判別は、電源制御装置１３、例えば、動作制御部２３で行ってもよい。このとき、動作制御部２３が切替制御信号Ｓ２を切替制御部２５に送ればよい。

【0072】

第２に、電力変換部２２の入力電力が制御モジュール１４に第１閾値電圧を印加するための最低入力電力を下回るか否かの判定方法は、上述の例に限られない。一例として、変換制御部２６は、電力変換部２２の入力電圧と入力電流に基づいて電力変換部２２の入力電力を求め、求めた入力電力と最低入力電力とを比較してもよい。

【0073】

第３に、動作制御信号Ｓ１および切替制御信号Ｓ２による制御方法は、上述の例に限られない。一例として、動作制御信号Ｓ１は、Ｌレベルで制御モジュール１４を動作させることを指示し、Ｈレベルで制御モジュール１４を停止させることを指示してもよい。他の一例として、制御モジュール１４は、蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧以上のときにＬレベルであって、蓄電池１１の出力電圧が最低出力電圧未満のときにＨレベルである切替制御信号Ｓ２を出力してもよい。

【0074】

第４に、電源制御装置１３は、蓄電池１１と制御モジュール１４とを有する任意の電子機器１に搭載可能である。

【0075】

その他、上述のハードウェア構成および回路構成は一例であり、任意に変更および修正が可能である。

【符号の説明】

【0076】

１ 電子機器
２ 無線局
１１ 蓄電池
１２ 充放電回路
１３ 電源制御装置
１４ 制御モジュール
２１ 切替部
２２ 電力変換部
２３ 動作制御部
２４ 電源制御部
２５ 切替制御部
２６ 変換制御部
３１ 通信用電力変換部
３２ 通信用変換制御部
３３ 通信回路
３４ アンテナ
Ｓ１ 動作制御信号
Ｓ２ 切替制御信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】