特開 2024-68143 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】P2024068143

(43)【公開日】2024-05-17

(54)【発明の名称】電源システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20240510BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 302C

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023184591

(22)【出願日】2023-10-27

(31)【優先権主張番号】111142390

(32)【優先日】2022-11-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】508226687

【氏名又は名称】和碩聯合科技股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＰＥＧＡＴＲＯＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】５Ｆ．，Ｎｏ．７６，Ｌｉｇｏｎｇ Ｓｔ．， Ｂｅｉｔｏｕ Ｄｉｓｔ．， Ｔａｉｐｅｉ Ｃｉｔｙ １１２， Ｔａｉｗａｎ

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】李易▲ゲン▼

(72)【発明者】

【氏名】郭兩成

(72)【発明者】

【氏名】柯俊偉

(72)【発明者】

【氏名】鄭雅如

(72)【発明者】

【氏名】▲黄▼志偉

(72)【発明者】

【氏名】葉▲育▼▲イ▼

(72)【発明者】

【氏名】林▲育▼正

(72)【発明者】

【氏名】王▲エン▼▲テイ▼

【テーマコード（参考）】

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BA03

5G503BB01

5G503CA10

5G503CA11

5G503CC09

5G503DA04

5G503GA11

5G503GA12

5G503GD02

(57)【要約】

【課題】電圧変換によって生じる電圧降下の損失を減らし、電圧降下によって生じる電力消費の損失を減らすことのできる電源システムを提供する。
【解決手段】電源システムは、第１バッテリーパック、第２バッテリーパック、および電源管理回路を含む。第１バッテリーパックは、第１端および第２端を有し、第１バッテリー容量を有する。第２バッテリーパックは、第３端および第４端を有する。第３端は、第１バッテリーパックの第２端に結合され、低バッテリー電圧を提供する。第４端は、接地され、第２バッテリーパックは、第２バッテリー容量を有し、第２バッテリー容量は、第１バッテリー容量よりも大きい。電源管理回路は、第２バッテリーパックに結合され、低バッテリー電圧を受け取るとともに、低バッテリー電圧に基づいて、電子部品に部品動作電圧を提供する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１端および第２端を有し、第１バッテリー容量を有する第１バッテリーパックと、
前記第１バッテリーパックの前記第２端に結合され、低バッテリー電圧を提供する第３端および接地された第４端を有し、前記第１バッテリー容量よりも大きい第２バッテリー容量を有する第２バッテリーパックと、
前記第２バッテリーパックに結合され、前記低バッテリー電圧を受け取るとともに、前記低バッテリー電圧に基づいて、電子部品に部品動作電圧を提供する電源管理回路と、
を含む電源システム。

【請求項2】

前記第１端が、外部充電器から外部充電電圧を受け取り、前記電源システムが、さらに、
前記第１バッテリーパックの前記第１端と前記第２バッテリーパックの前記第３端の間に結合された充放電回路を含み、前記充放電回路が、前記外部充電電圧に基づいて前記第２バッテリーパックを充電するとともに、前記第１バッテリーパックの第１電力が前記第２バッテリーパックの第２電力よりも少なく、且つ限界電力に達したときに、前記低バッテリー電圧に基づいて、前記第１端に逆充電電圧を提供し、前記第１バッテリーパックを充電するのに適した、請求項１に記載の電源システム。

【請求項3】

前記電源管理回路が、さらに、前記第１バッテリーパックに結合され、前記第１バッテリーパックの前記第１電力および前記第２バッテリーパックの前記第２電力を検出する、請求項２に記載の電源システム。

【請求項4】

前記電源管理回路および前記充放電回路に結合されたコントローラーをさらに含み、前記コントローラーが、前記電源管理回路から前記第１電力および前記第２電力を示す電力情報を受け取るのに適しており、前記電力情報に基づいて、前記充放電回路に逆充電信号を提供し、
前記充放電回路が、前記逆充電信号に基づいて、前記逆充電電圧を提供するのに適した、請求項３に記載の電源システム。

【請求項5】

前記第１バッテリーパックが、前記外部充電電圧を使用して充電される、請求項２に記載の電源システム。

【請求項6】

前記第２バッテリーパックの前記第３端と前記電源管理回路の間に結合され、前記電源管理回路に前記低バッテリー電圧を伝送するように構成された電圧調整回路をさらに含む、請求項１に記載の電源システム。

【請求項7】

前記電圧調整回路が、バイポーラ接合トランジスタを含み、前記バイポーラ接合トランジスタが、前記低バッテリー電圧を受け取るコレクタ、バイアス電圧を受け取るベース、および前記電源管理回路に結合されたエミッタを含む、請求項６に記載の電源システム。

【請求項8】

前記第１端に結合された第１ソース／ドレイン、充電保護信号を受け取る第１ゲート、および第２ソース／ドレインを有する充電保護トランジスタと、
前記充電保護トランジスタの前記第２ソース／ドレインに結合された第３ソース／ドレイン、放電保護信号を受け取る第２ゲート、および正の入力／出力端に結合された第４ソース／ドレインを有する放電保護トランジスタと、
をさらに含み、前記電源管理回路が、さらに、前記第１バッテリーパック、前記充電保護トランジスタ、および前記放電保護トランジスタに結合され、前記第１バッテリーパックと前記第２バッテリーパックの充電状態および放電状態を検出し、前記充電状態および前記放電状態に基づいて、前記充電保護信号および前記放電保護信号を提供する、請求項１に記載の電源システム。

【請求項9】

前記電子部品が、コントローラーおよび通信回路のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の電源システム。

【請求項10】

前記電源管理回路が、アナログフロントエンドチップを含む、請求項１に記載の電源システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源システムに関連するものであり、特に、充電可能なバッテリーを有する電源システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

現在、充電可能なバッテリーは、ノートパソコン、携帯電話、携帯情報端末（personal digital assistant, PDA）、デジタル音楽プレーヤー、無線電動工具などのさまざまな携帯型電子機器に動力を供給するために、または自動車用電子機器に待機電源として動力を供給するために使用されている。既存のバッテリー保護板は、最高電圧（例えば、携帯型電子機器の場合は、１９Ｖ、自動車用電子機器の場合は、５８．８Ｖ）でバッテリー列から電源に電力を供給することによってすべての部品の電力を制御し、その後、電力変換回路によって部品が使用できる電圧（例えば、５Ｖおよび３．３Ｖ）に変換される。しかしながら、部品が使用する電圧は、バッテリー列の最大電圧よりもはるかに低く、バッテリー列の最大電圧から部品が使用する電圧に変換することによって電圧降下の損失が生じるため、バッテリーは、不必要な電圧降下によって生じる電力消費の損失を減らす。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、電圧変換によって生じる電圧降下の損失を減らし、電圧降下によって生じる電力消費の損失を減らすことのできる電源システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明における電源システムは、第１バッテリーパック、第２バッテリーパック、および電源管理回路を含む。第１バッテリーパックは、第１端および第２端を有し、第１バッテリー容量を有する。第２バッテリーパックは、第３端および第４端を有する。第３端は、第１バッテリーパックの第２端に結合され、低バッテリー電圧を提供する。第４端は、接地される。第２バッテリーパックは、第２バッテリー容量を有し、第２バッテリー容量は、第１バッテリー容量よりも大きい。電源管理回路は、第２バッテリーパックに結合され、低バッテリー電圧を受け取るとともに、低バッテリー電圧に基づいて、電子部品に部品動作電圧を提供する。

【発明の効果】

【0005】

以上のように、本発明の実施形態の電源システムにおいて、電源管理回路は、最も高い電圧を有する正のバッテリーパック電圧を電子部品に供給する代わりに、低い電圧を有する低バッテリー電圧を電子部品用の部品動作電圧に変換する。その結果、電圧変換による電力消費の損失を減らすことができる。

【0006】

上述した内容をより理解しやすくするために、以下、図面と併せたいくつかの実施形態について詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

添付の図面は、本発明の原理をさらに理解するために含まれており、本明細書に組み込まれ、かつその一部を構成するものである。図面は、本発明の実施形態を例示しており、説明とともに、本発明の原理を説明する役割を果たしている。

【0008】

【図1】本発明の１つの実施形態に係る電源システムの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

従来の実践では、部品に提供される動作電圧（例えば、３．３Ｖまたは５Ｖ）は、バッテリーパックによって提供されるバッテリーパック電圧（例えば、５８．８Ｖまたは１９Ｖ）よりもはるかに低いため、バッテリーパック電圧を低動作電圧に変換することによって、電圧降下の損失が生じる。バッテリーパック内の不必要な電圧降下によって生じる電力消費の損失を減らすために、本発明は、バッテリー列を少なくとも２つのグループに分割して、低電位バッテリーパック内のバッテリー数を増やす。つまり、低電位バッテリーパックのバッテリー容量を増やし、その後、低電位バッテリーパックの電圧を使用して、部品の動作電圧を生成する。この方法により、バッテリーモジュールのバッテリー容量を消耗することなく、バッテリーパックの待機時間を延長することができる。

【0010】

図１は、本発明の１つの実施形態に係る電源システムの概略図である。図１を参照すると、本発明の実施形態において、電源システム１００は、例えば、携帯型電子機器（図示せず）のバッテリーモジュールである。すなわち、電源システム１００は、例えば、正の入力／出力端Ｔｉｏ＋および負の入力／出力端Ｔｉｏ－を含む。正の入力／出力端Ｔｉｏ＋および負の入力／出力端Ｔｉｏ－は、携帯型電子機器（図示せず）に正のバッテリーパック電圧ＰＡＣＫ＋および負のバッテリーパック電圧ＰＡＣＫ－を提供するために使用される。

【0011】

本実施形態において、電源システム１００は、第１バッテリーパックＢＰ１、第２バッテリーパックＢＰ２、および電源管理回路１１０を含む。第１バッテリーパックＢＰ１および第２バッテリーパックＢＰ２は、正の入力／出力端Ｔｉｏ＋と負の入力／出力端Ｔｉｏ－の間に直列に接続される。

【0012】

さらに、第１バッテリーパックＢＰ１は、正の入力／出力端Ｔｉｏ＋に結合された第１端ａおよび第２端ｂを有し、第１バッテリー容量を有する。第１端ａは、正のバッテリーパック電圧ＰＡＣＫ＋を提供する。第２バッテリーパックＢＰ２は、第１バッテリーパックＢＰ１に結合された第３端ｃおよび接地電圧ノードＧＮＤ（すなわち、接地）に結合された第４端ｄを有し、第２バッテリー容量を有する。第３端ｃは、低バッテリー電圧ＢＡＴ２＋を提供し、接地電圧ノードＧＮＤは、抵抗器を介して負の入力／出力端Ｔｉｏ－に結合され、第２バッテリー容量は、第１バッテリー容量よりも大きい。

【0013】

電源管理回路１１０は、第１バッテリーパックＢＰ１および第２バッテリーパックＢＰ２に結合され、低バッテリー電圧ＢＡＴ２＋を受け取る。電源管理回路１１０は、低バッテリー電圧ＢＡＴ２＋に基づいて、電子部品に部品動作電圧を提供する。上記によれば、低バッテリー電圧ＢＡＴ２＋は、正のバッテリーパック電圧ＰＡＣＫ＋よりも小さいため、電圧変換によって生じる電圧降下の損失を減らし、電圧降下によって生じる電力消費の損失を減らすことができる。

【0014】

本実施形態において、電源システム１００は、さらに、充放電回路１２０を含むことができ、充放電回路１２０は、第１バッテリーパックＢＰ１の第１端ａと第２バッテリーパックＢＰ２の第３端ｃの間に結合される。また、電源管理回路１１０は、例えば、アナログフロントエンド（analog front end, AFE）チップであり、システム低電圧ピンＶＳＳ、複数の電圧感知ピンＶＣ０～ＶＣ１６、システム高電圧ピンＢＡＴ、充電保護ピンＣＨＧ、放電保護ピンＤＳＧ、バイアス電圧ピンＢＲＥＧ、電圧調整入力ピンＲＥＧＩＮ、電圧調整出力ピンＲＥＧ１およびＲＥＧ２、データピンＳＤＡ、およびクロックピンＳＣＬを有する。

【0015】

本実施形態において、システム低電圧ピンＶＳＳは、接地電圧ノードＧＮＤに結合される。本実施形態において、電源システム１００は、さらに、ダイオードＤ１および抵抗器Ｒ１を含むことができ、システム高電圧ピンＢＡＴは、ダイオードＤ１および抵抗器Ｒ１を介して第１バッテリーパックＢＰ１の第１端ａに結合される。

【0016】

本実施形態において、第１バッテリーパックＢＰ１は、複数の第１バッテリーセルＢＣ１を直列に接続することによって形成され、第２バッテリーパックＢＰ２は、複数の第２バッテリーセルＢＣ２を直列および並列に接続することによって形成される。本実施形態において、電源システム１００は、さらに、複数の抵抗器Ｒ２およびＲ３を含むことができる。電圧感知ピンＶＣ３～ＶＣ１６は、複数の抵抗器Ｒ２を介して第１バッテリーセルＢＣ１の接点に結合され、電圧感知ピンＶＣ０～ＶＣ２は、複数の抵抗器Ｒ３を介して第２バッテリーセルＢＣ２の接点に結合され、各接点の電圧を検出することにより、第１バッテリーパックＢＰ１の第１電力、第２バッテリーパックＢＰ２の第１電力、および第１バッテリーパックＢＰ１と第２バッテリーパックＢＰ２の充電状態および放電状態を検出する。第１バッテリーパックＢＰ１は、直列および並列に接続された複数の第１バッテリーセルＢＣ１で構成することができるが、本発明の実施形態はこれに限定されない。

【0017】

本実施形態において、電源システム１００は、さらに、充電保護トランジスタＭＣおよび放電保護トランジスタＭＤを含むことができる。電源管理回路１１０の充電保護ピンＣＨＧは、充電保護トランジスタＭＣに結合され、電源管理回路１１０の放電保護ピンＤＳＧは、放電保護トランジスタＭＤに結合される。電源管理回路１１０は、第１バッテリーパックＢＰ１と第２バッテリーパックＢＰ２の充電状態および放電状態に基づいて、充電保護信号Ｓｃｈｇおよび放電保護信号Ｓｄｓｇを提供する。さらに、電源管理回路１１０は、第１バッテリーパックＢＰ１と第２バッテリーパックＢＰ２の充電状態および放電状態に基づいて、第１バッテリーパックＢＰ１および第２バッテリーパックＢＰ２が過電圧であるか、または低電圧であるかどうかを判断し、それに応じて、充電保護信号Ｓｃｈｇおよび放電保護信号Ｓｄｓｇを提供することができる。

【0018】

本実施形態において、電源システム１００は、さらに、電圧調整回路１３０を含むことができる。電源管理回路１１０のバイアス電圧ピンＢＲＥＧおよび電圧調整入力ピンＲＥＧＩＮは、電圧調整回路１３０に結合される。バイアス電圧ピンＢＲＥＧは、電圧調整回路１３０にバイアス電圧ＶＢ１を提供するために使用され、電圧調整入力ピンＲＥＧＩＮは、電圧調整回路１３０によって送信された低バッテリー電圧ＢＡＴ２＋を受け取るために使用される。本実施形態において、電源システム１００は、さらに、コントローラー１４０および通信回路１５０を含むことができる。１つの実施形態において、通信回路１５０は、携帯型電子機器内の制御回路（図示せず）と通信することができる。電源管理回路１１０は、低バッテリー電圧ＢＡＴ２＋に基づいて、電子部品（例えば、コントローラー１４０および通信回路１５０）に部品動作電圧（例えば、Ｖｏｐ１およびＶｏｐ２）を提供する。コントローラー１４０に提供される部品動作電圧Ｖｏｐ１は、例えば、３．３Ｖであり、通信回路１５０に提供される部品動作電圧Ｖｏｐ２は、例えば、５Ｖであるが、電圧レベルは、部品の動作要件によるため、本発明の実施形態はこれに限定されない。詳しく説明すると、電源管理回路１１０の電圧調整出力ピンＲＥＧ１は、コントローラー１４０に結合され、部品動作電圧Ｖｏｐ１を提供し、電源管理回路１１０の電圧調整出力ピンＲＥＧ２は、通信回路１５０に結合され、部品動作電圧Ｖｏｐ２を提供する。

【0019】

電源管理回路１１０のデータピンＳＤＡおよびクロックピンＳＣＬは、コントローラー１４０に結合され、電源管理回路１１０とコントローラー１４０の間の通信を行う。データピンＳＤＡおよびクロックピンＳＣＬは、インター・インテグレーテッド・サーキット（Inter-Integrated Circuit, I²C）通信プロトコルを実施するために使用することができるが、本発明の実施形態はこれに限定されない。さらに、コントローラー１４０は、さらに、充放電回路１２０に結合される。コントローラー１４０は、電源管理回路１１０から第１バッテリーパックＢＰ１の第１電力および第２バッテリーパックＢＰ２の第２電力を示す電力情報ＩＦＶＣを受け取り、電力情報ＩＦＶＣに基づいて、逆充電信号Ｓｃｈｉを充放電回路１２０に提供する。

【0020】

本実施形態において、充電保護トランジスタＭＣは、第１端ａに結合された第１ソース／ドレイン、充電保護信号Ｓｃｈｇを受け取る第１ゲート、および第２ソース／ドレインを有する。放電保護トランジスタＭＤは、充電保護トランジスタＭＣの第２ソース／ドレインに結合された第３ソース／ドレイン、放電保護信号Ｓｄｓｇを受け取る第２ゲート、および正の入力／出力端Ｔｉｏ＋に結合された第４ソース／ドレインを有する。

【0021】

本実施形態において、電圧調整回路１３０は、電源管理回路１１０に低バッテリー電圧ＢＡＴ２＋を伝送するために、第３端ｃと電源管理回路１１０の間に結合される。電圧調整回路１３０は、例えば、バイポーラ接合トランジスタＴ１を含み、バイポーラ接合トランジスタＴ１は、低バッテリー電圧ＢＡＴ２＋を受け取るコレクタ、バイアス電圧ＶＢ１を受け取るベース、および電源管理回路１１０に結合されたエミッタを含む。電源システム１００は、さらに、電圧調整および電圧バッファリングを行うために電源システム１００内に配置された複数のキャパシタを含むことができる。

【0022】

電源システム１００が充電中のとき、第１バッテリーパックＢＰ１の第１端ａは、外部充電器（図示せず）からの外部充電電圧Ｖｃｈｅを受け取り、外部充電電圧Ｖｃｈｅを使用して直接充電する。さらに、充放電回路１２０は、外部充電電圧Ｖｃｈｅを使用して第２バッテリーパックＢＰ２を追加で充電することができるため、異なるバッテリー電源を有する第１バッテリーパックＢＰ１と第２バッテリーパックＢＰ２を実質的に同時に充電することができる。

【0023】

電源システム１００が放電中のとき、第１バッテリーパックＢＰ１の第１端ａは、充電保護トランジスタＭＣおよび放電保護トランジスタＭＤを介して正の入力／出力端Ｔｉｏ＋に正のバッテリーパック電圧ＰＡＣＫ＋を提供し、電源管理回路１１０は、低バッテリー電圧ＢＡＴ２＋を使用して部品動作電圧Ｖｏｐ１およびＶｏｐ２を提供する。第１バッテリーパックＢＰ１の第１電力が第２バッテリーパックＢＰ２の第２電力よりも少なく、且つ限界電力に達したとき、電源管理回路１１０は、充放電回路１２０に逆充電信号Ｓｃｈｉを提供し、充放電回路１２０は、逆充電信号Ｓｃｈｉに基づいて、低バッテリー電圧ＢＡＴ２＋を使用して第１端ａに逆充電電圧Ｖｃｈｇを提供し、第１バッテリーパックＢＰ１を充電する。逆充電信号Ｓｃｈｉは、インター・インテグレーテッド・サーキット（Inter-Integrated Circuit, I²C）信号であってもよいが、本発明の実施形態はこれに限定されない。

【0024】

例えば、全体のシステムは、第１バッテリーパックＢＰ１のバッテリー容量を１５アンペア時（Ａｈ）に設計し、第２バッテリーパックＢＰ２内の並列の電池数を増やして、第２バッテリーパックＢＰ２のバッテリー容量を２０アンペア時に増やす。携帯型電子機器（図示せず）の待機電力消費が１０ミリアンペア（ｍＡ）であり、その待機時間が１５００時間（ｈ）である場合、元の設計のバッテリー容量は、１０アンペア時しかない。しかしながら、本発明の実施形態の電源システム１００の待機時間（第２バッテリーパックＢＰ２の電池を追加した場合）は、２０００時間まで延長することができ、且つ最初の５００時間は、第２バッテリーパックＢＰ２の電力のみを使用するため、第１バッテリーパックＢＰ１のバッテリー電力が減衰しない。つまり、元の設計の１５アンペア時の第１バッテリーパックＢＰ１のバッテリー電力は、維持される。

【0025】

本実施形態において、第１バッテリーパックＢＰ１と第２バッテリーパックＢＰ２は、容量が不均衡なバッテリーパックの組み合わせであるが、充放電回路１２０を制御することによって、電力のバランスを達成することができる。以下の例は、第１バッテリーパックＢＰ１のバッテリー容量が１５アンペア時であり、第２バッテリーパックＢＰ２のバッテリー容量を２０アンペア時に増やした場合の例である。

【0026】

全体のバッテリーパック（第１バッテリーパックＢＰ１および第２バッテリーパックＢＰ２）が０アンペア時のとき、充放電回路１２０の充電機能を活性化して、第２バッテリーパックＢＰ２を５アンプの電流で充電する。そして、システム内の外部充電器（図示せず）を使用して１５アンプを提供し、全体のバッテリーパック（第１バッテリーパックＢＰ１および第２バッテリーパックＢＰ２）を充電する。このようにして、第１バッテリーパックＢＰ１の充電電流を１５アンプに維持することができ、第２バッテリーパックＢＰ２の充電電流を２０アンプに維持することができるため、同時に完全に充電されることが予想される。

【0027】

第２バッテリーパックＢＰ２のバッテリー電力が５アンペア時で、第１バッテリーパックＢＰ１のバッテリー電力が０アンペア時のとき、システム内の外部充電器（図示せず）によって提供された１５アンプのみを使用することによって充電することができ、同時に完全に充電できることが予想される。

【0028】

第２バッテリーパックＢＰ２のバッテリー電力が７アンペア時で、第１バッテリーパックＢＰ１のバッテリー電力が０アンペア時のとき、システム内の外部充電器（図示せず）によって提供された１５アンプで充電する他に、充放電回路１２０のブースト負荷（boost load）機能をオンにして、第２バッテリーパックＢＰ２のバッテリー電力（つまり、低バッテリー電圧ＢＡＴ２＋）を全体のバッテリーパックの正入力／出力端Ｔｉｏ＋に逆充電する。つまり、正入力／出力端Ｔｉｏ＋に逆充電電圧Ｖｃｈｇを提供して、第１バッテリーパックＢＰ１のバッテリー電力と第２バッテリーパックＢＰ２のバッテリー電力が均衡を保つまで第１バッテリーパックＢＰ１を充電する。つまり、第１バッテリーパックＢＰ１のバッテリー電力と第２バッテリーパックＢＰ２のバッテリー電力の間の差がおよそデフォルトの差（例えば５アンペア時）になると、ブースト負荷機能がオフになる。

【0029】

第２バッテリーパックＢＰ２のバッテリー電力が１０アンペア時で、第１バッテリーパックＢＰ１のバッテリー電力が５アンペア時のとき、システム内の外部充電器（図示せず）によって提供された１５アンプのみを使用することによって充電することができ、同時に完全に充電できることが予想される。

【0030】

第２バッテリーパックＢＰ２のバッテリー電力が１８アンペア時で、第１バッテリーパックＢＰ１のバッテリー電力が１５アンペア時のとき、電源システム１００の充電保護トランジスタＭＣがオフになるため、外部充電器（図示せず）は、第１バッテリーパックＢＰ１を充電することができず、充放電回路１２０の充電機能は、第２バッテリーパックＢＰ２を充電し続ける。

【0031】

上記の充電および放電状態は、説明するための例であり、第１バッテリーパックＢＰ１と第２バッテリーパックＢＰ２の電圧、電流、温度、およびバッテリー電力のうちの少なくとも１つをコントローラー１４０によって監視してもよい。監視結果に基づいてコントローラー１４０を微調整し、第１バッテリーパックＢＰ１および第２バッテリーパックＢＰ２の充電を制御する。

【0032】

上記に基づき、本発明の実施形態は、バッテリーパック内で最も高い電圧を有する正のバッテリーパック電圧ＰＡＣＫ＋（つまり、第１バッテリーパックＢＰ１および第２バッテリーパックＢＰ２）から電子部品に最初に提供された電力入力を、低い電位を有する第２バッテリーパックＢＰ２に変更し、第２バッテリーパックＢＰ２のバッテリー容量を増やして、外部部品の電力消費による第２バッテリーパックＢＰ２の損失を相殺し、それにより、全体システムの待機時間を増やす。さらに、第２バッテリーパックＢＰ２に対し、充放電回路１２０を電源システム１００に追加することができるため、第２バッテリーパックＢＰ２を追加で充電することができ、第２バッテリーパックＢＰ２のバッテリー電力が充電中に第１バッテリーパックＢＰ１のバッテリー電力よりも大きいとき、逆昇圧放電を行って、第２バッテリーパックＢＰ２のバッテリー電力と第１バッテリーパックＢＰ１のバッテリー電力を均衡に保つことができる。

【0033】

以上のように、本発明の実施形態の電源システムにおいて、電源管理回路は、低い電圧を有する低バッテリー電圧を、最も高い電圧を有する正のバッテリーパック電圧の代わりに電子部品に提供される部品動作電圧に変換する。したがって、電圧変換によって生じる部品動作電圧の電圧降下を減らし、電圧降下によって生じる電力消費の損失を減らすことができる。

【産業上の利用可能性】

【0034】

本発明の実施形態の電源システムは、携帯型電子機器およびその製造方法に適用することができる。

【0035】

本分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の範囲または精神から逸脱せずに、開示された実施形態に対してさまざまな修正および変更が可能であることが理解されよう。これを考慮して、本発明は、以下の特許請求の範囲およびそれらの同等物の範囲内にある修正および変更を包含することが意図されている。

【符号の説明】

【0036】

１００ 電源システム
１１０ 電源管理回路
１２０ 充放電回路
１３０ 電圧調整回路
１４０ コントローラー
１５０ 通信回路
ａ 第１端
ｂ 第２端
ＢＡＴ システム高電圧ピン
ＢＡＴ２＋ 低バッテリー電圧
ＢＣ１ 第１バッテリーセル
ＢＣ２ 第２バッテリーセル
ＢＰ１ 第１バッテリーパック
ＢＰ２ 第２バッテリーパック
ＢＲＥＧ バイアス電圧ピン
ｃ 第３端
ＣＨＧ 充電保護ピン
ｄ 第４端
Ｄ１ ダイオード
ＤＳＧ 放電保護ピン
ＧＮＤ グラウンド電圧ノード
ＩＦＶＣ 電力情報
ＭＣ 充電保護トランジスタ
ＭＤ 放電保護トランジスタ
ＰＡＣＫ－ 負のバッテリーパック電圧
ＰＡＣＫ＋ 正のバッテリーパック電圧
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 抵抗器
ＲＥＧ１、ＲＥＧ２ 電圧調整出力ピン
ＲＥＧＩＮ 電圧調整入力ピン
Ｓｃｈｇ 充電保護信号
Ｓｃｈｉ 逆充電信号
ＳＣＬ クロックピン
ＳＤＡ データピン
Ｓｄｓｇ 放電保護信号
Ｔ１ バイポーラ接合トランジスタ
Ｔｉｏ－ 負の入力／出力端
Ｔｉｏ＋ 正の入力／出力端
ＶＢ１ バイアス電圧
ＶＣ０～ＶＣ１６ 電圧感知ピン
Ｖｏｐ１、Ｖｏｐ２ 部品動作電圧
ＶＳＳ システム低電圧ピン

【図1】

【外国語明細書】