(57)【要約】  バックアップ電池が小型の充電池であっても、ユーザが電子機器を連続動作させた状態で主電池を交換できる電子機器を提供する。本開示の電源装置は、電子機器を駆動するための電力を供給する電源装置であって、電子機器の駆動電源として使用される第１の電池と、第１の電池を使用することができないときに、第１の電池の代わりに駆動電源として使用される第２の電池と、第２の電池の出力電圧を昇圧する昇圧回路と、昇圧回路に対する負荷である擬似負荷回路と、電子機器から第１の電池が取り外し可能か否かを検出する電池取外検出部と、電子機器の駆動電源を、第１の電池又は第２の電池に切り替える電力制御部と、を備え、電力制御部は、電池取外検出部が第１の電池の取り外し可能と検出すると、昇圧回路を起動するとともに、昇圧回路の出力電力を擬似負荷回路に供給する。
2015125434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器を駆動するための電力を供給する電源装置であって、
前記電子機器の駆動電源として使用される第１の電池と、
前記第１の電池を使用することができないときに、前記第１の電池の代わりに駆動電源として使用される第２の電池と、
前記第２の電池の出力電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記昇圧回路に対する負荷である擬似負荷回路と、
前記電子機器から前記第１の電池が取り外し可能か否かを検出する電池取外検出部と、
前記電子機器の駆動電源を、前記第１の電池又は前記第２の電池に切り替える電力制御部と、を備え、
前記電力制御部は、前記電池取外検出部が前記第１の電池の取り外し可能と検出すると、前記昇圧回路を起動するとともに、前記昇圧回路の出力電力を前記擬似負荷回路に供給する電源装置。
【請求項２】
前記電子機器は、前記第１の電池の取り外し動作をロックするバッテリロックノブを含み、
前記電池取外検出部における前記電子機器から前記第１の電池が取り外し可能の検出は、前記バッテリロックノブの解除で検出する、
請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記電力制御部は、前記第１の電池の出力電圧と前記第２の電池の出力電圧との電圧差に基づいて、前記駆動電源を前記第１の電池から前記第２の電池に切り替わるように制御する、
請求項１に記載の電源装置。
【請求項４】
前記電力制御部は、前記駆動電源を前記第１の電池から前記第２の電池に切り替わった後に、前記昇圧回路の出力電力を前記擬似負荷回路に供給することを停止するように制御する、
請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
前記第２の電池の電池容量は、前記第１の電池の電池容量よりも小さい、
請求項１に記載の電源装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電源装置を備えた電子機器。
【請求項７】
前記第１の電池の取り外し可否状態を発光色で示すＬＥＤを備える、
請求項６記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池によって駆動される電子機器に関し、特に、主電池交換時において、副電池によって連続駆動可能な電源装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、電池パックの脱着を検出する検出器と、この検出器の検出結果に基づいて電子機器の動作に必要な電力を、電池パックと電子機器に内蔵されたバックアップ電池とで切り替えるように構成された電子機器が開示されている。【０００３】
特許文献１の電子機器によれば、バックアップ電池の働きによって、ユーザは、データ入力等の端末作業を継続しながら、電池パックを交換することが可能となる。またバックアップ電池の電池残量が僅かになったときにはデータの退避処理が行われるので、電池パックの交換中にデータが消失することを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１０１６２４号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示は、バックアップ電池が小型の充電池であっても、ユーザが電子機器の操作を中断させることなく電池パックを交換可能な電源装置及びそれを備えた電子機器を提供する。
【０００６】
本開示における電源装置は、電子機器を駆動するための電力を供給する電源装置であって、電子機器の駆動電源として使用される第１の電池と、第１の電池を使用することができないときに、第１の電池の代わりに駆動電源として使用される第２の電池と、第２の電池の出力電圧を昇圧する昇圧回路と、昇圧回路に対する負荷である擬似負荷回路と、電子機器から第１の電池が取り外し可能か否かを検出する電池取外検出部と、電子機器の駆動電源を、第１の電池又は第２の電池に切り替える電力制御部と、を備え、電力制御部は、電池取外検出部が第１の電池の取り外し可能と検出すると、昇圧回路を起動するとともに、昇圧回路の出力電力を擬似負荷回路に供給する。
【０００７】
本開示における電源装置及びそれを備えた電子機器は、バックアップ電池が小型の充電池であっても、ユーザが電子機器を連続動作させた状態で電池パックを交換できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１におけるパーソナルコンピュータの斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、は図１のパーソナルコンピュータの裏面の第１の状態を示す平面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１のパーソナルコンピュータの裏面の第２の状態を示す平面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図１のパーソナルコンピュータの裏面の第３の状態を示す平面図である。
【図３】図３は、図１のパーソナルコンピュータの内部構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態１における電池交換の動作を説明するフローチャートである。
【図５】図５は、実施の形態１における電池交換時の、時間に対する電圧及び電流の変化を示す時間軸波形図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１０】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１１】
（実施の形態１）
以下、図１〜５を用いて、実施の形態１を説明する。
【００１２】
［１．構成］
本実施の形態において、電子機器の一例であるノート型のパーソナルコンピュータ（Ｌａｐｔｏｐ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）を用いて説明する。図１は、実施の形態１のパーソナルコンピュータの斜視図である。図１は、パーソナルコンピュータ１を開いた状態の外観図であり、パーソナルコンピュータ１は、本体２と、ディスプレイ３と、キーボード４と、ポインティングデバイス５とを備える。
【００１３】
図１において、パーソナルコンピュータ１は、基本動作を司るオペレーションシステムおよび種々の具体的処理を司るアプリケーションソフトウェアに基づいて動作する。これらオペレーションシステムおよびアプリケーションソフトウェアの各機能は、パーソナルコンピュータ１にインストールされたプログラムによって実行される。
【００１４】
本体２は、オペレーションシステムやアプリケーションソフトウェア及び種々のデータ等を記憶する記憶部、及び入出力バッファを有する入出力部を備える。ユーザは、ディスプレイ３に表示される情報に応じて、キーボード４もしくはポインティングデバイス５を用いて各種の入力指示を行うことにより、パーソナルコンピュータ１を操作する。
【００１５】
図２Ａは、図１のパーソナルコンピュータ１の裏面の第１の状態を示す平面図であり、図２Ｂは、図１のパーソナルコンピュータ１の裏面の第２の状態を示す平面図であり、図２Ｃは、図１のパーソナルコンピュータ１の裏面の第３の状態を示す平面図である。
【００１６】
図２Ａにおいて、パーソナルコンピュータ１は、脱着可能な第１の電池である主電池１１を備えている。また、パーソナルコンピュータ１は、主電池１１の取り外しをロックするバッテリロックノブ７、主電池１１の取り外し可否状態を発光色で示すＬＥＤ８を備えている。ＬＥＤ８は、例えば、緑色に発光した時は、取り外し可能な状態、赤色に発光した時は、取り外し不可能な状態を示す。
【００１７】
図２Ｂにおいて、パーソナルコンピュータ１は、バッテリロックノブ７が解除されて、主電池１１が取り外し可能な状態である。主電池１１が取り外し可能な状態になれば、ユーザは主電池１１をスライドさせることで本体２から取り外すことができる。
【００１８】
図２Ｃは、バッテリロックノブ７をユーザの指９によって操作している様子を示している。ユーザはバッテリロックノブ７を図２Ｃの上から下へのスライド操作によって主電池１１の取り外しをロックしている状態から取り外し可能な状態に操作することができる。後述するようにパーソナルコンピュータ１は、バッテリロックノブ７の状態によって、主電池１１の脱着状態を検出する。
【００１９】
図３は、図１のパーソナルコンピュータ１の内部構成を示すブロック図である。図３において、電子機器であるパーソナルコンピュータ１は、負荷回路２４と、負荷回路２４に電力を供給するための電源装置２３とを備える。電源装置２３は、商用電源からの電力を変換するためのＡＣアダプタ１０と、脱着可能な第１の電池である主電池１１と、主電池１１の交換時に補助的な電源として使用する第２の電池である副電池１２と、主電池１１の脱着状態を検出する電池取外検出部２１とを備える。
【００２０】
パーソナルコンピュータ１は、駆動電源として主電池１１を使用する場合、主電池１１の電池残量が少なくなり主電池１１の電池交換時などに、バックアップ電池として副電池１２を使用する。ここで、副電池１２の電池容量は、主電池１１の電池容量よりも小さくする。従って、副電池１２として小型の充電池を用いることができるので、パーソナルコンピュータ１内部での省スペース化を図ることができる。
【００２１】
さらに、電源装置２３は、主電池１１に接続される主電池充電回路１３と、副電池１２に接続される副電池充電回路１４と、パーソナルコンピュータ１全体の電源供給と電力を制御するＥＣ（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）マイコンである電力制御部２０とを備える。また、電源装置２３は、副電池１２の出力に接続される昇圧回路１５と、昇圧回路１５の出力に接続され、昇圧回路１５に対する負荷である擬似負荷回路１７と、主電池１１及び副電池１２にそれぞれ接続される電池残量検出部１６と、電力制御部２０により制御されるスイッチ１８、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、２２とを備える。
【００２２】
ここで、昇圧回路１５は、第１コンデンサＣ１とコイルＬとダイオードＤとトランジスタＴｒと第２コンデンサＣ２とから構成される一般的な昇圧回路であり、トランジスタＴｒのゲート電極は電力制御部２０に接続される。また、スイッチ１８は主電池１１と電力制御部２０との間に配置される。スイッチ１９ａは副電池１２と昇圧回路１５との間に配置される。スイッチ１９ｂは昇圧回路１５と擬似負荷回路１７との接点と電力制御部２０との間に配置される。スイッチ１９ｃは擬似負荷回路１７と接地との間に配置され、スイッチ２２は副電池充電回路１４と副電池１２との間に配置される。擬似負荷回路１７は、抵抗Ｒを含む。
【００２３】
なお、本実施の形態では、トランジスタＴｒのゲート電極は、電力制御部２０により制御されるものとしたが、これに限定されない。例えば、昇圧回路１５はさらに図示しない集積回路（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を備え、この集積回路によってトランジスタＴｒのゲート電極を制御するようにしてもよい。
【００２４】
また、図３において、主電池１１および副電池１２の出力は電力制御部２０を介して負荷回路２４に接続さるものとしたが、これに限定されない。
【００２５】
負荷回路２４は、ディスプレイ３の表示を制御するディスプレイ制御部３０と、パーソナルコンピュータ１全体の動作制御を司る演算処理プロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央処理装置）４０と、無線通信等の通信ネットワークと接続する通信部５０と、ＣＰＵ４０の処理に必要なデータを一時的、または恒久的に保存する記憶部６０を備える。ここで、ディスプレイ３は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなど任意の表示デバイスで構成される。通信部５０が接続する通信ネットワークは、既知の様々なネットワークが含まれる。例えば、無線通信による広域データ通信ネットワークに接続する通信サービスであるＷＷＡＮ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＷｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）や、無線でデータの送受信を行う構内通信網であるＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ／無線ＬＡＮ）や、無線通信技術の規格のひとつであるＷｉＭＡＸ（登録商標）（ＷｏｒｌｄｗｉｄｅＩｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）ネットワークや、銅線や光ファイバー等の通信ケーブルで機器を接続し電気や光の送受信によって通信を行う構内通信網である有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを含む。記憶部６０には、揮発性メモリや不揮発性メモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）、ｅＭＭＣ（ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｍｕｌｔｉ  Ｍｅｄｉａ  Ｃａｒｄ）などが用いられる。
【００２６】
パーソナルコンピュータ１は、自機の駆動電源として、ＡＣアダプタ１０と、主電池１１と、副電池１２とを備える。ここで、ＡＣアダプタ１０は、家屋内に備えられた商用電源に接続可能なアダプタであり、商用電源からの交流電圧を所定の直流電圧に変換する。また、主電池１１及び副電池１２は、充電可能な二次電池であり、例えばリチウムイオン電池やリチウムポリマー電池などの公知の充電池を採用してもよい。
【００２７】
パーソナルコンピュータ１は、ＡＣアダプタ１０が商用電源に接続されている場合には、ＡＣアダプタ１０を自機の駆動電源とし、ＡＣアダプタ１０が商用電源に接続されていない場合には、主電池１１を駆動電源とする。副電池１２は、主電池１１の電池交換時など、主電池１１を用いることができないときに、主電池１１の代わりに駆動電源として用いられる。パーソナルコンピュータ１は、副電池１２を備えることによって、パーソナルコンピュータ１の電源をオンにして入力操作等を継続した状態で、主電池１１を電池交換できるホットスワップ可能な構成となっている。
【００２８】
昇圧回路１５は、電力制御部２０からの制御信号に基づいて、副電池１２の出力電圧を、主電池１１の出力電圧と略同レベルまで上昇させる。擬似負荷回路１７は、昇圧回路１５からの出力電流を消費する。すなわち、昇圧回路１５の起動時において、昇圧回路１５の出力電圧を負荷回路２４に供給する前に、まず擬似負荷回路１７に電流を供給する。これによって、昇圧回路１５内トランジスタＴｒのスイッチング動作は、昇圧回路１５が高負荷に接続されるときの状態となり、その後に、昇圧回路１５から負荷回路２４に電力が供給される。すなわち、昇圧回路１５を起動するとともに、昇圧回路１５の出力電圧を負荷回路２４に対して供給せずに、先ず擬似負荷回路１７に供給する。その後、昇圧回路１５の出力電圧を負荷回路２４に対して供給する。このような構成にすることにより、負荷回路２４は、副電池１２から電圧降下を最小限に抑えた電力供給を受けることができる。
【００２９】
なお、昇圧回路１５内にトランジスタＴｒのゲート電極を制御する集積回路を備えた場合には、集積回路によりトランジスタＴｒのスイッチング動作が制御される。
【００３０】
主電池充電回路１３は、ＡＣアダプタ１０からの電力を主電池１１に供給して、主電池１１を充電する。また、副電池充電回路１４は、ＡＣアダプタ１０または主電池１１からの電力を副電池１２に供給して、副電池１２を充電する。電池残量検出部１６は、主電池１１及び副電池１２の電池残量を検出する。
【００３１】
電力制御部２０は、負荷回路２４の駆動電源をＡＣアダプタ１０、主電池１１、副電池１２のいずれかから供給するように電源を切り替える。電力制御部２０は、電池残量検出部１６の出力に基づいて、副電池１２の電池残量が所定値以上の場合には副電池１２を充電しないようにスイッチ２２をオフするように制御するようしてもよい。
【００３２】
電力制御部２０は、スイッチ１８、１９ａ、１９ｂ、１９ｃをオン／オフ制御することによって、負荷回路２４に電力を供給する電源を主電池１１もしくは副電池１２に切り替える。
【００３３】
電池取外検出部２１は、バッテリロックノブ７が解除されていれば、主電池１１は取り外し可能な状態であると判定し、バッテリロックノブ７がロックされていれば、主電池１１は取り外し不可能な状態であると判定する。
【００３４】
なお、電池取外検出部２１における主電池１１の脱着状態の判定は、バッテリロックノブ７の状態の検出の他、主電池１１を覆いパーソナルコンピュータ１内部に格納する電池蓋の開閉状態を、内蔵された磁気スイッチの出力により検出する構成、例えば、電池蓋が開放されていれば、主電池１１は取り外し可能な状態であると判定し、電池蓋が閉止されていれば、主電池１１は取り外し不可能な状態であると判定する。すなわち、主電池１１は、電池蓋で覆われることによりパーソナルコンピュータ１内の本体内部に格納され、電池取外検出部２１は、電池蓋の開放を検出すると主電池１１を取り外し可能な状態であることを検出してもよい。さらに、電池取外検出部２１における主電池１１の脱着状態の判定は、主電池１１本体の取り外しを、内蔵された磁気スイッチの出力により検出する構成としてもよい。
【００３５】
［２．動作］
以上のように構成されたパーソナルコンピュータ１について、主電池１１が交換されるときの電力制御部２０の動作を以下に説明する。
【００３６】
図４は、実施の形態１における電池交換の動作を説明するフローチャートである。本実施の形態における電池交換とは、ユーザは、複数の主電池１１を保有しており、パーソナルコンピュータ１に格納された主電池１１の電池残量が減少すると、この主電池１１をパーソナルコンピュータ１から取り出して充電器等で予め充電しておいた別の主電池１１と交換するものとする。
【００３７】
（ステップＳ３１０）電力制御部２０は、電池取外検出部２１の出力に基づいて、主電池１１の取り外しが検出されたか否かを判定する。上述したように、電池取外検出部２１は、バッテリロックノブ７の開閉状態を検出したり、電池蓋の開放を磁気スイッチの出力により検出したりすることなどによって、パーソナルコンピュータ１から主電池１１の取り外しが検出されたか否かを判定する。電力制御部２０は、主電池１１の取り外しが検出された場合、ステップＳ３２０へ進む。電力制御部２０は、主電池１１の取り外しが検出されなかった場合（Ｎｏの場合）、ステップＳ３１０の処理を繰り返し、待機状態となる。電力制御部２０は、この待機状態の間、他のプログラム動作を実行してもよい。
【００３８】
（ステップＳ３２０）電力制御部２０は、副電池１２の電圧が放電可能電圧以上か否かを判定する。電力制御部２０は、副電池１２の電圧が放電可能電圧未満である場合（Ｎｏの場合）、ステップＳ３２０の処理を繰り返して待機状態となる。電力制御部２０は、副電池１２が副電池１２の電圧が放電可能電圧以上である場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ３３０へ進む。
【００３９】
（ステップＳ３３０）電力制御部２０は、スイッチ１９ａ、１９ｃをオンにし、昇圧回路１５及び擬似負荷回路１７を動作状態とする。一方でスイッチ１８はオンのままで維持し、スイッチ１９ｂをオフのままで維持する。電力制御部２０は、電池取外検出部２１が主電池１１の取り外しが可能であると判定すると、昇圧回路１５及び擬似負荷回路１７をともに動作するように制御する。すなわち、副電池１２の出力電圧は昇圧回路１５のトランジスタＴｒのスイッチング動作により昇圧される。このとき、昇圧回路１５が起動した直後においては、負荷回路２４に供給される出力電圧は電圧降下が大きい。従って、この負荷回路２４に供給される出力電圧の電圧降下を抑えるために、昇圧回路１５からの出力電流は擬似負荷回路１７に供給される。
【００４０】
負荷回路２４の駆動電源を主電池１１から副電池１２に切り替える際、停止状態にある昇圧回路１５のトランジスタＴｒのスイッチングが動作状態となる。このとき、昇圧回路１５は、無負荷の状態から起動するので、負荷回路２４へ供給すべき負荷電流に対する応答スピードに追従できず、昇圧回路１５の出力電圧において急激な電圧降下が発生する。さらに、負荷回路２４において高い負荷が発生する場合、例えば、通信部５０の通信処理を実施している場合やＣＰＵ４０の処理を実施している場合、には、この電圧降下の幅が大きくなり、パーソナルコンピュータ１がシャットダウン状態となりユーザがパーソナルコンピュータ１の操作を中断しなければならない。
【００４１】
本実施の形態のパーソナルコンピュータ１において、昇圧回路１５を起動させるとともに擬似負荷回路１７を起動させることにより、昇圧回路１５からの出力電流を負荷回路２４ではなく、先ず擬似負荷回路１７に供給する。これによって、昇圧回路１５内のトランジスタＴｒのスイッチング動作は、昇圧回路１５が高負荷に接続されるときの状態となる。このため、その後に昇圧回路１５からの出力電流を負荷回路２４に供給しても、負荷回路２４へ供給される電圧は電圧降下の小さい状態で維持される。すなわち、負荷回路２４は、主電池１１交換時においても副電池１２から安定した電力を受けることが可能となる。
【００４２】
（ステップＳ３４０）電力制御部２０は、主電池１１の出力電圧、すなわち、図３のノードａの電圧、と昇圧回路１５の出力電圧、すなわち、図３のノードｂの電圧、との電圧差が所定の電圧差未満になると、スイッチ１９ｂをオンし、負荷回路２４の駆動電源を主電池１１から副電池１２に切り替える。電力制御部２０は、主電池１１の出力電圧と副電池１２の出力電圧との電圧差に基づいて、負荷回路２４の駆動電源を主電池１１から副電池１２に切り替わるように制御する。
【００４３】
なお、負荷回路２４の駆動電源を主電池１１から副電池１２への切り替えは、電力制御部２０における主電池１１の出力電圧と副電池１２の出力電圧との電圧差に基づく以外の方法で切り替えてもよい。
【００４４】
（ステップＳ３５０）その後、スイッチ１９ｃをオフし、擬似負荷回路１７を停止させて処理を終了する。ここで、スイッチ１９ｃは、オン後、所定の時間経過後にオフしてもよいし、例えば、図３のノードｂの電圧などの任意の箇所の電圧が所定の電圧値以上になった後、すなわち昇圧回路１５から負荷回路２４へ供給している電圧が安定したと判断された後にオフするようにしてもよい。すなわち、電力制御部２０は、負荷回路２４の駆動電源を主電池１１から副電池１２に切り替わった後に、擬似負荷回路１７を停止するように制御し、昇圧回路１５の出力電圧を擬似負荷回路１７に供給することを停止させる。
【００４５】
図５は、実施の形態１における電池交換時の時間ｔに対する電圧（Ｖ）及び電流（Ｉ）の変化を示す時間軸波形図である。図５において、曲線Ａは擬似負荷回路１７が接続された場合の負荷回路２４に供給される出力電圧であり、曲線Ｂは擬似負荷回路１７が接続されていない場合の負荷回路２４に供給される出力電圧である。また、曲線Ｃは擬似負荷回路１７が接続された場合の負荷回路２４に供給される出力電流であり、曲線Ｄは擬似負荷回路１７が接続されていない場合の負荷回路２４に供給される出力電流である。
【００４６】
図５において、時間Ｔにおいてスイッチ１９ｂがオンとなって副電池１２から負荷回路２４に電圧及び電流が供給される。ここで、領域１００において、曲線Ａの擬似負荷回路１７が接続された場合の出力電圧の電圧降下幅は、曲線Ｂの擬似負荷回路１７が接続されない場合の出力電圧の電圧降下幅よりも小さい。従って、昇圧回路１５からの出力電流を擬似負荷回路１７に供給した後に負荷回路２４へ供給した場合は、擬似負荷回路１７が接続されない場合に比較すると、昇圧回路１５の出力電圧の電圧降下が抑制されていることがわかる。従って、ユーザはパーソナルコンピュータ１を連続動作させた状態で主電池１１を交換することが可能となる。
【００４７】
［３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、電源装置は、電子機器を駆動するための電力を供給する電源装置であって、電子機器の駆動電源として使用される第１の電池と、第１の電池を使用することができないときに、第１の電池の代わりに駆動電源として使用される第２の電池と、第２の電池の出力電圧を昇圧する昇圧回路と、昇圧回路に対する負荷である擬似負荷回路と、電子機器から第１の電池が取り外し可能か否かを検出する電池取外検出部と、電子機器の駆動電源を、第１の電池又は第２の電池に切り替える電力制御部と、を備え、電力制御部は、電池取外検出部が第１の電池の取り外し可能と検出すると、昇圧回路を起動するとともに、昇圧回路の出力電力を擬似負荷回路に供給する。
【００４８】
これにより、駆動電源として主電池１１から副電池１２に切り替える際に、昇圧回路１５からの出力電流を先ず擬似負荷回路１７に供給して、昇圧回路１５内トランジスタＴｒのスイッチング動作が高負荷に接続したときの状態に維持された後に負荷回路２４に副電池１２からの電力を供給する。これにより、電源切り替え時の昇圧回路１５からの出力電圧の急激な降下を防止することができ、駆動電源を主電池１１から副電池１２に切り替えることができる。
【００４９】
なお、実施の形態１では、擬似負荷回路１７として抵抗Ｒを用いたが、これに限定されない。例えば、昇圧回路１５に対して負荷が発生する回路であれば何でもよい。
【００５０】
また、実施の形態１では、電子機器の一例として、パーソナルコンピュータを用いて説明したが、これに限定されない。例えばタブレット端末、携帯電話、ムービー、携帯ＴＶ（ＴｅｌｅＶｉｓｉｏｎ）、ポータブルＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ(登録商標)  Ｄｉｓｃ）プレーヤーなどの電池交換可能な電子機器でもよい。
【００５１】
また、実施の形態１では、副電池はパーソナルコンピュータの内部に固設したが、これに限定されない。例えば、主電池と同様に副電池も取り外し可能であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本開示は、電池交換可能な電子機器であれば適用可能である。具体的には、タブレット端末、携帯電話、ムービー、携帯ＴＶ、ポータブルＢＤプレーヤーなどに、適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１  パーソナルコンピュータ
２  本体
３  ディスプレイ
４  キーボード
５  ポインティングデバイス
７  バッテリロックノブ
８  ＬＥＤ
９  ユーザの指
１０  ＡＣアダプタ
１１  主電池
１２  副電池
１３  主電池充電回路
１４  副電池充電回路
１５  昇圧回路
１６  電池残量検出部
１７  擬似負荷回路
１８，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，２２  スイッチ
２０  電力制御部
２１  電池取外検出部
２３  電源装置
２４  負荷回路
３０  ディスプレイ制御部
４０  ＣＰＵ
５０  通信部
６０  記憶部
【図１】
2015125434.tif 000003
【図２Ａ】
2015125434.tif 000004
【図２Ｂ】
2015125434.tif 000005
【図２Ｃ】
2015125434.tif 000006
【図３】
2015125434.tif 000007
【図４】
2015125434.tif 000008
【図５】
2015125434.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月20日(2016.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池によって駆動される電子機器に関し、特に、主電池交換時において、副電池によって連続駆動可能な電源装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、電池パックの脱着を検出する検出器と、この検出器の検出結果に基づいて電子機器の動作に必要な電力を、電池パックと電子機器に内蔵されたバックアップ電池とで切り替えるように構成された電子機器が開示されている。
【０００３】
特許文献１の電子機器によれば、バックアップ電池の働きによって、ユーザは、データ入力等の端末作業を継続しながら、電池パックを交換することが可能となる。またバックアップ電池の電池残量が僅かになったときにはデータの退避処理が行われるので、電池パックの交換中にデータが消失することを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１０１６２４号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示は、バックアップ電池が小型の充電池であっても、ユーザが電子機器の操作を中断させることなく電池パックを交換可能な電源装置及びそれを備えた電子機器を提供する。
【０００６】
本開示における電源装置は、電子機器を駆動するための電力を供給する電源装置であって、電子機器の駆動電源として使用される第１の電池と、第１の電池を使用することができないときに、第１の電池の代わりに駆動電源として使用される第２の電池と、第２の電池の出力電圧を昇圧する昇圧回路と、昇圧回路に対する負荷である擬似負荷回路と、電子機器から第１の電池が取り外し可能か否かを検出する電池取外検出部と、電子機器の駆動電源を、第１の電池又は第２の電池に切り替える電力制御部と、を備え、電力制御部は、電池取外検出部が第１の電池の取り外し可能と検出すると、昇圧回路を起動するとともに、昇圧回路の出力電力を擬似負荷回路に供給する。
【０００７】
本開示における電源装置及びそれを備えた電子機器は、バックアップ電池が小型の充電池であっても、ユーザが電子機器を連続動作させた状態で電池パックを交換できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１におけるパーソナルコンピュータの斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、は図１のパーソナルコンピュータの裏面の第１の状態を示す平面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１のパーソナルコンピュータの裏面の第２の状態を示す平面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図１のパーソナルコンピュータの裏面の第３の状態を示す平面図である。
【図３】図３は、図１のパーソナルコンピュータの内部構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態１における電池交換の動作を説明するフローチャートである。
【図５】図５は、実施の形態１における電池交換時の、時間に対する電圧及び電流の変化を示す時間軸波形図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１０】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１１】
（実施の形態１）
以下、図１〜５を用いて、実施の形態１を説明する。
【００１２】
［１．構成］
本実施の形態において、電子機器の一例であるノート型のパーソナルコンピュータ（Ｌａｐｔｏｐ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）を用いて説明する。図１は、実施の形態１のパーソナルコンピュータの斜視図である。図１は、パーソナルコンピュータ１を開いた状態の外観図であり、パーソナルコンピュータ１は、本体２と、ディスプレイ３と、キーボード４と、ポインティングデバイス５とを備える。
【００１３】
図１において、パーソナルコンピュータ１は、基本動作を司るオペレーションシステムおよび種々の具体的処理を司るアプリケーションソフトウェアに基づいて動作する。これらオペレーションシステムおよびアプリケーションソフトウェアの各機能は、パーソナルコンピュータ１にインストールされたプログラムによって実行される。
【００１４】
本体２は、オペレーションシステムやアプリケーションソフトウェア及び種々のデータ等を記憶する記憶部、及び入出力バッファを有する入出力部を備える。ユーザは、ディスプレイ３に表示される情報に応じて、キーボード４もしくはポインティングデバイス５を用いて各種の入力指示を行うことにより、パーソナルコンピュータ１を操作する。
【００１５】
図２Ａは、図１のパーソナルコンピュータ１の裏面の第１の状態を示す平面図であり、図２Ｂは、図１のパーソナルコンピュータ１の裏面の第２の状態を示す平面図であり、図２Ｃは、図１のパーソナルコンピュータ１の裏面の第３の状態を示す平面図である。
【００１６】
図２Ａにおいて、パーソナルコンピュータ１は、脱着可能な第１の電池である主電池１１を備えている。また、パーソナルコンピュータ１は、主電池１１の取り外しをロックするバッテリロックノブ７、主電池１１の取り外し可否状態を発光色で示すＬＥＤ８を備えている。ＬＥＤ８は、例えば、緑色に発光した時は、取り外し可能な状態、赤色に発光した時は、取り外し不可能な状態を示す。
【００１７】
図２Ｂにおいて、パーソナルコンピュータ１は、バッテリロックノブ７が解除されて、主電池１１が取り外し可能な状態である。主電池１１が取り外し可能な状態になれば、ユーザは主電池１１をスライドさせることで本体２から取り外すことができる。
【００１８】
図２Ｃは、バッテリロックノブ７をユーザの指９によって操作している様子を示している。ユーザはバッテリロックノブ７を図２Ｃの上から下へのスライド操作によって主電池１１の取り外しをロックしている状態から取り外し可能な状態に操作することができる。後述するようにパーソナルコンピュータ１は、バッテリロックノブ７の状態によって、主電池１１の脱着状態を検出する。
【００１９】
図３は、図１のパーソナルコンピュータ１の内部構成を示すブロック図である。図３において、電子機器であるパーソナルコンピュータ１は、負荷回路２４と、負荷回路２４に電力を供給するための電源装置２３とを備える。電源装置２３は、商用電源からの電力を変換するためのＡＣアダプタ１０と、脱着可能な第１の電池である主電池１１と、主電池１１の交換時に補助的な電源として使用する第２の電池である副電池１２と、主電池１１の脱着状態を検出する電池取外検出部２１とを備える。
【００２０】
パーソナルコンピュータ１は、駆動電源として主電池１１を使用する場合、主電池１１の電池残量が少なくなり主電池１１の電池交換時などに、バックアップ電池として副電池１２を使用する。ここで、副電池１２の電池容量は、主電池１１の電池容量よりも小さくする。従って、副電池１２として小型の充電池を用いることができるので、パーソナルコンピュータ１内部での省スペース化を図ることができる。
【００２１】
さらに、電源装置２３は、主電池１１に接続される主電池充電回路１３と、副電池１２に接続される副電池充電回路１４と、パーソナルコンピュータ１全体の電源供給と電力を制御するＥＣ（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）マイコンである電力制御部２０とを備える。また、電源装置２３は、副電池１２の出力に接続される昇圧回路１５と、昇圧回路１５の出力に接続され、昇圧回路１５に対する負荷である擬似負荷回路１７と、主電池１１及び副電池１２にそれぞれ接続される電池残量検出部１６と、電力制御部２０により制御されるスイッチ１８、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、２２とを備える。
【００２２】
ここで、昇圧回路１５は、第１コンデンサＣ１とコイルＬとダイオードＤとトランジスタＴｒと第２コンデンサＣ２とから構成される一般的な昇圧回路であり、トランジスタＴｒのゲート電極は電力制御部２０に接続される。また、スイッチ１８は主電池１１と電力制御部２０との間に配置される。スイッチ１９ａは副電池１２と昇圧回路１５との間に配置される。スイッチ１９ｂは昇圧回路１５と擬似負荷回路１７との接点と電力制御部２０との間に配置される。スイッチ１９ｃは擬似負荷回路１７と接地との間に配置され、スイッチ２２は副電池充電回路１４と副電池１２との間に配置される。擬似負荷回路１７は、抵抗Ｒを含む。
【００２３】
なお、本実施の形態では、トランジスタＴｒのゲート電極は、電力制御部２０により制御されるものとしたが、これに限定されない。例えば、昇圧回路１５はさらに図示しない集積回路（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を備え、この集積回路によってトランジスタＴｒのゲート電極を制御するようにしてもよい。
【００２４】
また、図３において、主電池１１および副電池１２の出力は電力制御部２０を介して負荷回路２４に接続さるものとしたが、これに限定されない。
【００２５】
負荷回路２４は、ディスプレイ３の表示を制御するディスプレイ制御部３０と、パーソナルコンピュータ１全体の動作制御を司る演算処理プロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央処理装置）４０と、無線通信等の通信ネットワークと接続する通信部５０と、ＣＰＵ４０の処理に必要なデータを一時的、または恒久的に保存する記憶部６０を備える。ここで、ディスプレイ３は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなど任意の表示デバイスで構成される。通信部５０が接続する通信ネットワークは、既知の様々なネットワークが含まれる。例えば、無線通信による広域データ通信ネットワークに接続する通信サービスであるＷＷＡＮ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＷｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）や、無線でデータの送受信を行う構内通信網であるＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ／無線ＬＡＮ）や、無線通信技術の規格のひとつであるＷｉＭＡＸ（登録商標）（ＷｏｒｌｄｗｉｄｅＩｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）ネットワークや、銅線や光ファイバー等の通信ケーブルで機器を接続し電気や光の送受信によって通信を行う構内通信網である有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを含む。記憶部６０には、揮発性メモリや不揮発性メモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）、ｅＭＭＣ（ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｍｕｌｔｉ  Ｍｅｄｉａ  Ｃａｒｄ）などが用いられる。
【００２６】
パーソナルコンピュータ１は、自機の駆動電源として、ＡＣアダプタ１０と、主電池１１と、副電池１２とを備える。ここで、ＡＣアダプタ１０は、家屋内に備えられた商用電源に接続可能なアダプタであり、商用電源からの交流電圧を所定の直流電圧に変換する。また、主電池１１及び副電池１２は、充電可能な二次電池であり、例えばリチウムイオン電池やリチウムポリマー電池などの公知の充電池を採用してもよい。
【００２７】
パーソナルコンピュータ１は、ＡＣアダプタ１０が商用電源に接続されている場合には、ＡＣアダプタ１０を自機の駆動電源とし、ＡＣアダプタ１０が商用電源に接続されていない場合には、主電池１１を駆動電源とする。副電池１２は、主電池１１の電池交換時など、主電池１１を用いることができないときに、主電池１１の代わりに駆動電源として用いられる。パーソナルコンピュータ１は、副電池１２を備えることによって、パーソナルコンピュータ１の電源をオンにして入力操作等を継続した状態で、主電池１１を電池交換できるホットスワップ可能な構成となっている。
【００２８】
昇圧回路１５は、電力制御部２０からの制御信号に基づいて、副電池１２の出力電圧を、主電池１１の出力電圧と略同レベルまで上昇させる。擬似負荷回路１７は、昇圧回路１５からの出力電流を消費する。すなわち、昇圧回路１５の起動時において、昇圧回路１５の出力電圧を負荷回路２４に供給する前に、まず擬似負荷回路１７に電流を供給する。これによって、昇圧回路１５内トランジスタＴｒのスイッチング動作は、昇圧回路１５が高負荷に接続されるときの状態となり、その後に、昇圧回路１５から負荷回路２４に電力が供給される。すなわち、昇圧回路１５を起動するとともに、昇圧回路１５の出力電圧を負荷回路２４に対して供給せずに、先ず擬似負荷回路１７に供給する。その後、昇圧回路１５の出力電圧を負荷回路２４に対して供給する。このような構成にすることにより、負荷回路２４は、副電池１２から電圧降下を最小限に抑えた電力供給を受けることができる。
【００２９】
なお、昇圧回路１５内にトランジスタＴｒのゲート電極を制御する集積回路を備えた場合には、集積回路によりトランジスタＴｒのスイッチング動作が制御される。
【００３０】
主電池充電回路１３は、ＡＣアダプタ１０からの電力を主電池１１に供給して、主電池１１を充電する。また、副電池充電回路１４は、ＡＣアダプタ１０または主電池１１からの電力を副電池１２に供給して、副電池１２を充電する。電池残量検出部１６は、主電池１１及び副電池１２の電池残量を検出する。
【００３１】
電力制御部２０は、負荷回路２４の駆動電源をＡＣアダプタ１０、主電池１１、副電池１２のいずれかから供給するように電源を切り替える。電力制御部２０は、電池残量検出部１６の出力に基づいて、副電池１２の電池残量が所定値以上の場合には副電池１２を充電しないようにスイッチ２２をオフするように制御するようしてもよい。
【００３２】
電力制御部２０は、スイッチ１８、１９ａ、１９ｂ、１９ｃをオン／オフ制御することによって、負荷回路２４に電力を供給する電源を主電池１１もしくは副電池１２に切り替える。
【００３３】
電池取外検出部２１は、バッテリロックノブ７が解除されていれば、主電池１１は取り外し可能な状態であると判定し、バッテリロックノブ７がロックされていれば、主電池１１は取り外し不可能な状態であると判定する。
【００３４】
なお、電池取外検出部２１における主電池１１の脱着状態の判定は、バッテリロックノブ７の状態の検出の他、主電池１１を覆いパーソナルコンピュータ１内部に格納する電池蓋の開閉状態を、内蔵された磁気スイッチの出力により検出する構成、例えば、電池蓋が開放されていれば、主電池１１は取り外し可能な状態であると判定し、電池蓋が閉止されていれば、主電池１１は取り外し不可能な状態であると判定する。すなわち、主電池１１は、電池蓋で覆われることによりパーソナルコンピュータ１内の本体内部に格納され、電池取外検出部２１は、電池蓋の開放を検出すると主電池１１を取り外し可能な状態であることを検出してもよい。さらに、電池取外検出部２１における主電池１１の脱着状態の判定は、主電池１１本体の取り外しを、内蔵された磁気スイッチの出力により検出する構成としてもよい。
【００３５】
［２．動作］
以上のように構成されたパーソナルコンピュータ１について、主電池１１が交換されるときの電力制御部２０の動作を以下に説明する。
【００３６】
図４は、実施の形態１における電池交換の動作を説明するフローチャートである。本実施の形態における電池交換とは、ユーザは、複数の主電池１１を保有しており、パーソナルコンピュータ１に格納された主電池１１の電池残量が減少すると、この主電池１１をパーソナルコンピュータ１から取り出して充電器等で予め充電しておいた別の主電池１１と交換するものとする。
【００３７】
（ステップＳ３１０）電力制御部２０は、電池取外検出部２１の出力に基づいて、主電池１１の取り外しが検出されたか否かを判定する。上述したように、電池取外検出部２１は、バッテリロックノブ７の開閉状態を検出したり、電池蓋の開放を磁気スイッチの出力により検出したりすることなどによって、パーソナルコンピュータ１から主電池１１の取り外しが検出されたか否かを判定する。電力制御部２０は、主電池１１の取り外しが検出された場合、ステップＳ３２０へ進む。電力制御部２０は、主電池１１の取り外しが検出されなかった場合（Ｎｏの場合）、ステップＳ３１０の処理を繰り返し、待機状態となる。電力制御部２０は、この待機状態の間、他のプログラム動作を実行してもよい。
【００３８】
（ステップＳ３２０）電力制御部２０は、副電池１２の電圧が放電可能電圧以上か否かを判定する。電力制御部２０は、副電池１２の電圧が放電可能電圧未満である場合（Ｎｏの場合）、ステップＳ３２０の処理を繰り返して待機状態となる。電力制御部２０は、副電池１２が副電池１２の電圧が放電可能電圧以上である場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ３３０へ進む。
【００３９】
（ステップＳ３３０）電力制御部２０は、スイッチ１９ａ、１９ｃをオンにし、昇圧回路１５及び擬似負荷回路１７を動作状態とする。一方でスイッチ１８はオンのままで維持し、スイッチ１９ｂをオフのままで維持する。電力制御部２０は、電池取外検出部２１が主電池１１の取り外しが可能であると判定すると、昇圧回路１５及び擬似負荷回路１７をともに動作するように制御する。すなわち、副電池１２の出力電圧は昇圧回路１５のトランジスタＴｒのスイッチング動作により昇圧される。このとき、昇圧回路１５が起動した直後においては、負荷回路２４に供給される出力電圧は電圧降下が大きい。従って、この負荷回路２４に供給される出力電圧の電圧降下を抑えるために、昇圧回路１５からの出力電流は擬似負荷回路１７に供給される。
【００４０】
負荷回路２４の駆動電源を主電池１１から副電池１２に切り替える際、停止状態にある昇圧回路１５のトランジスタＴｒのスイッチングが動作状態となる。このとき、昇圧回路１５は、無負荷の状態から起動するので、負荷回路２４へ供給すべき負荷電流に対する応答スピードに追従できず、昇圧回路１５の出力電圧において急激な電圧降下が発生する。さらに、負荷回路２４において高い負荷が発生する場合、例えば、通信部５０の通信処理を実施している場合やＣＰＵ４０の処理を実施している場合、には、この電圧降下の幅が大きくなり、パーソナルコンピュータ１がシャットダウン状態となりユーザがパーソナルコンピュータ１の操作を中断しなければならない。
【００４１】
本実施の形態のパーソナルコンピュータ１において、昇圧回路１５を起動させるとともに擬似負荷回路１７を起動させることにより、昇圧回路１５からの出力電流を負荷回路２４ではなく、先ず擬似負荷回路１７に供給する。これによって、昇圧回路１５内のトランジスタＴｒのスイッチング動作は、昇圧回路１５が高負荷に接続されるときの状態となる。このため、その後に昇圧回路１５からの出力電流を負荷回路２４に供給しても、負荷回路２４へ供給される電圧は電圧降下の小さい状態で維持される。すなわち、負荷回路２４は、主電池１１交換時においても副電池１２から安定した電力を受けることが可能となる。
【００４２】
（ステップＳ３４０）電力制御部２０は、主電池１１の出力電圧、すなわち、図３のノードａの電圧、と昇圧回路１５の出力電圧、すなわち、図３のノードｂの電圧、との電圧差が所定の電圧差未満になると、スイッチ１９ｂをオンし、負荷回路２４の駆動電源を主電池１１から副電池１２に切り替える。電力制御部２０は、主電池１１の出力電圧と副電池１２の出力電圧との電圧差に基づいて、負荷回路２４の駆動電源を主電池１１から副電池１２に切り替わるように制御する。
【００４３】
なお、負荷回路２４の駆動電源を主電池１１から副電池１２への切り替えは、電力制御部２０における主電池１１の出力電圧と副電池１２の出力電圧との電圧差に基づく以外の方法で切り替えてもよい。
【００４４】
（ステップＳ３５０）その後、スイッチ１９ｃをオフし、擬似負荷回路１７を停止させて処理を終了する。ここで、スイッチ１９ｃは、オン後、所定の時間経過後にオフしてもよいし、例えば、図３のノードｂの電圧などの任意の箇所の電圧が所定の電圧値以上になった後、すなわち昇圧回路１５から負荷回路２４へ供給している電圧が安定したと判断された後にオフするようにしてもよい。すなわち、電力制御部２０は、負荷回路２４の駆動電源を主電池１１から副電池１２に切り替わった後に、擬似負荷回路１７を停止するように制御し、昇圧回路１５の出力電圧を擬似負荷回路１７に供給することを停止させる。
【００４５】
図５は、実施の形態１における電池交換時の時間ｔに対する電圧（Ｖ）及び電流（Ｉ）の変化を示す時間軸波形図である。図５において、曲線Ａは擬似負荷回路１７が接続された場合の負荷回路２４に供給される出力電圧であり、曲線Ｂは擬似負荷回路１７が接続されていない場合の負荷回路２４に供給される出力電圧である。また、曲線Ｃは擬似負荷回路１７が接続された場合の負荷回路２４に供給される出力電流であり、曲線Ｄは擬似負荷回路１７が接続されていない場合の負荷回路２４に供給される出力電流である。
【００４６】
図５において、時間Ｔにおいてスイッチ１９ｂがオンとなって副電池１２から負荷回路２４に電圧及び電流が供給される。ここで、領域１００において、曲線Ａの擬似負荷回路１７が接続された場合の出力電圧の電圧降下幅は、曲線Ｂの擬似負荷回路１７が接続されない場合の出力電圧の電圧降下幅よりも小さい。従って、昇圧回路１５からの出力電流を擬似負荷回路１７に供給した後に負荷回路２４へ供給した場合は、擬似負荷回路１７が接続されない場合に比較すると、昇圧回路１５の出力電圧の電圧降下が抑制されていることがわかる。従って、ユーザはパーソナルコンピュータ１を連続動作させた状態で主電池１１を交換することが可能となる。
【００４７】
［３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、電源装置は、電子機器を駆動するための電力を供給する電源装置であって、電子機器の駆動電源として使用される第１の電池と、第１の電池を使用することができないときに、第１の電池の代わりに駆動電源として使用される第２の電池と、第２の電池の出力電圧を昇圧する昇圧回路と、昇圧回路に対する負荷である擬似負荷回路と、電子機器から第１の電池が取り外し可能か否かを検出する電池取外検出部と、電子機器の駆動電源を、第１の電池又は第２の電池に切り替える電力制御部と、を備え、電力制御部は、電池取外検出部が第１の電池の取り外し可能と検出すると、昇圧回路を起動するとともに、昇圧回路の出力電力を擬似負荷回路に供給する。
【００４８】
これにより、駆動電源として主電池１１から副電池１２に切り替える際に、昇圧回路１５からの出力電流を先ず擬似負荷回路１７に供給して、昇圧回路１５内トランジスタＴｒのスイッチング動作が高負荷に接続したときの状態に維持された後に負荷回路２４に副電池１２からの電力を供給する。これにより、電源切り替え時の昇圧回路１５からの出力電圧の急激な降下を防止することができ、駆動電源を主電池１１から副電池１２に切り替えることができる。
【００４９】
なお、実施の形態１では、擬似負荷回路１７として抵抗Ｒを用いたが、これに限定されない。例えば、昇圧回路１５に対して負荷が発生する回路であれば何でもよい。
【００５０】
また、実施の形態１では、電子機器の一例として、パーソナルコンピュータを用いて説明したが、これに限定されない。例えばタブレット端末、携帯電話、ムービー、携帯ＴＶ（ＴｅｌｅＶｉｓｉｏｎ）、ポータブルＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ(登録商標)  Ｄｉｓｃ）プレーヤーなどの電池交換可能な電子機器でもよい。
【００５１】
また、実施の形態１では、副電池はパーソナルコンピュータの内部に固設したが、これに限定されない。例えば、主電池と同様に副電池も取り外し可能であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本開示は、電池交換可能な電子機器であれば適用可能である。具体的には、タブレット端末、携帯電話、ムービー、携帯ＴＶ、ポータブルＢＤプレーヤーなどに、適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１    パーソナルコンピュータ
２    本体
３    ディスプレイ
４    キーボード
５    ポインティングデバイス
７    バッテリロックノブ
８    ＬＥＤ
９    ユーザの指
１０    ＡＣアダプタ
１１    主電池
１２    副電池
１３    主電池充電回路
１４    副電池充電回路
１５    昇圧回路
１６    電池残量検出部
１７    擬似負荷回路
１８，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，２２    スイッチ
２０    電力制御部
２１    電池取外検出部
２３    電源装置
２４    負荷回路
３０    ディスプレイ制御部
４０    ＣＰＵ
５０    通信部
６０    記憶部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器を駆動するための電力を供給する電源装置であって、
前記電子機器の駆動電源として使用される第１の電池と、
前記第１の電池を使用することができないときに、前記第１の電池の代わりに駆動電源として使用される第２の電池と、
前記第２の電池の出力電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記昇圧回路に対する負荷である擬似負荷回路と、
前記電子機器から前記第１の電池が取り外し可能か否かを検出する電池取外検出部と、
前記電子機器の駆動電源を、前記第１の電池又は前記第２の電池に切り替える電力制御部と、を備え、
前記電力制御部は、前記電池取外検出部が前記第１の電池の取り外し可能と検出すると、前記昇圧回路を起動するとともに、前記昇圧回路の出力電力を前記擬似負荷回路に供給する電源装置。
【請求項２】
前記電子機器は、前記第１の電池の取り外し動作をロックするバッテリロックノブを含み、
前記電池取外検出部における前記電子機器から前記第１の電池が取り外し可能の検出は、前記バッテリロックノブの解除で検出する、
請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記電力制御部は、前記第１の電池の出力電圧と前記第２の電池の出力電圧との電圧差に基づいて、前記駆動電源を前記第１の電池から前記第２の電池に切り替わるように制御する、
請求項１に記載の電源装置。
【請求項４】
前記電力制御部は、前記駆動電源を前記第１の電池から前記第２の電池に切り替わった後に、前記昇圧回路の出力電力を前記擬似負荷回路に供給することを停止するように制御する、
請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
前記第２の電池の電池容量は、前記第１の電池の電池容量よりも小さい、
請求項１に記載の電源装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電源装置を備えた電子機器。
【請求項７】
前記第１の電池の取り外し可否状態を発光色で示すＬＥＤを備える、
請求項６記載の電子機器。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2015125434.tif 000010
【図２Ａ】
2015125434.tif 000011
【図２Ｂ】
2015125434.tif 000012
【図２Ｃ】
2015125434.tif 000013
【図３】
2015125434.tif 000014
【図４】
2015125434.tif 000015
【図５】
2015125434.tif 000016
【国際調査報告】
2015125434.tif 000017
2015125434.tif 000018
2015125434.tif 000019
2015125434.tif 000020