(57)【要約】      （修正有）【課題】蓄電デバイスの放電の効率化を図り、且つ、蓄電デバイス自身の劣化を抑制する電子機器を提供する。【解決手段】電子機器１は、電力を供給する電源部１１と、電源部から供給された電力により動作するＣＰＵ１３と、電源部から供給された電力により動作してＣＰＵからの排熱を吸い込み、電源部からの電力供給の遮断により停止する吸出しファン１６と、電源部からの電力供給が遮断されている場合にＣＰＵからの排熱を受ける位置に設置され、電源部から供給された電力を充電し、電源部からの電力供給の遮断によりＣＰＵに対して放電を行うリチウムイオンキャパシタ１７と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を供給する電源部と、
前記電源部から供給された電力により動作するプロセッサと、
前記電源部から供給された電力により動作して前記プロセッサからの排熱を吸出し、当該電源部からの電力供給の遮断により停止する吸出しファンと、
前記電源部からの電力供給が遮断されている場合に前記プロセッサからの排熱を受ける位置に設置され、当該電源部から供給された電力を充電し、当該電源部からの電力供給の遮断により当該プロセッサに対して放電を行う蓄電デバイスと
を備えた電子機器。
【請求項２】
前記蓄電デバイスは、リチウムイオンキャパシタ、リチウムイオンバッテリ、電気二重層キャパシタ、ニッケル水素電池又はニッカド電池のうちのいずれかである
ことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記電源部から供給された電力により動作して前記蓄電デバイスに対して送風を行い、当該電源部からの電力供給の遮断により停止する送風ファンを備えた
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子機器。
【請求項４】
前記電源部からの電力供給の遮断を検出する電力遮断検出部と、
前記プロセッサが実行するプログラム及び当該プロセッサによる当該プログラムの実行結果を示すデータを記憶する揮発性メモリと、
入力されたデータを記憶する不揮発性メモリとを備え、
前記プロセッサは、前記電力遮断検出部により電力供給の遮断が検出された場合に、前記揮発性メモリに記憶されたデータのうちの少なくとも一部を前記不揮発性メモリに転送する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蓄電デバイスを有する電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオンバッテリと電気二重層キャパシタの蓄電原理を組み合わせたリチウムイオンキャパシタと呼ばれる蓄電デバイスが、あらゆる場面で利用されている（例えば特許文献１参照）。このリチウムイオンキャパシタは、例えば、サーバ等の電子機器の瞬停時のバックアップのために使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１１２５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、リチウムイオンキャパシタは、自身が低温の場合には内部抵抗が高くなり、図３，４に示すように充電及び放電の効率が悪くなるが、リチウムイオンキャパシタ自身は劣化し難い。一方で、リチウムイオンキャパシタは、自身が高温の場合には内部抵抗が低くなり、図３，４に示すように充電及び放電の効率が良くなるが、リチウムイオンキャパシタ自身の劣化は加速する。なお、このような特性は、その他の蓄電デバイス（例えば、リチウムイオンバッテリ、電気二重層キャパシタ、ニッケル水素電池、ニッカド電池）にもみられる。よって、従来の蓄電デバイスを有する電子機器では、蓄電デバイスの放電の効率化を図りつつ、蓄電デバイス自身の劣化を抑制することは困難であるという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、蓄電デバイスを有する電子機器において、蓄電デバイスの放電の効率化を図り、且つ、蓄電デバイス自身の劣化を抑制することができる電子機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電子機器は、電力を供給する電源部と、電源部から供給された電力により動作するプロセッサと、電源部から供給された電力により動作してプロセッサからの排熱を吸出し、当該電源部からの電力供給の遮断により停止する吸出しファンと、電源部からの電力供給が遮断されている場合にプロセッサからの排熱を受ける位置に設置され、当該電源部から供給された電力を充電し、当該電源部からの電力供給の遮断により当該プロセッサに対して放電を行う蓄電デバイスとを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、上記のように構成したので、蓄電デバイスを有する電子機器において、蓄電デバイスの放電の効率化を図り、且つ、蓄電デバイス自身の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電子機器の構成例を示す図である。
【図２】図２Ａ、図２Ｂは、図１に示す電子機器における電流経路を説明する図であり、通常状態での電流経路を示す図であり、バックアップ状態での電流経路を示す図である。
【図３】リチウムイオンキャパシタの充電特性の一例を示す図である。
【図４】リチウムイオンキャパシタの放電特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る電子機器１の構成例を示す図である。
電子機器１は、蓄電デバイスを用いたバックアップ機能を有するものである。なお以下では、蓄電デバイスとしてリチウムイオンキャパシタ１７を用いた場合を例に説明を行う。この電子機器１は、図１に示すように、電源部１１、電力遮断検出部１２、ＣＰＵ（プロセッサ）１３、揮発性メモリ１４、不揮発性メモリ１５、吸出しファン１６、リチウムイオンキャパシタ１７及びダイオード１８，１９を備えている。
【００１０】
電源部１１は、外部の主電源から供給された電力に対して電力変換を行い、電子機器１内の各部に供給するものである。例えば、電源部１１は、主電源からＡＣ１００−２４０Ｖの電力を入力し、内部でＤＣ１２Ｖの電力に変換して電子機器１内の各部に供給する。
【００１１】
電力遮断検出部１２は、電源部１１からの電力供給の遮断を検出（Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｉｌ検出）するものである。この際、例えば、電力遮断検出部１２は、電源部１１から印加された電圧が電子機器１のプリント板に実装されたＩＣの動作仕様を満たすかを判断することで、電力供給の遮断有無を検出する。そして、電力遮断検出部１２は、電力供給の遮断有無の検出結果を示す信号をＣＰＵ１３に出力する。
【００１２】
ＣＰＵ１３は、電源部１１から供給された電力により動作し、揮発性メモリ１４に記憶された各種のプログラムを実行するものである。そして、ＣＰＵ１３は、当該プログラムの実行結果を示すデータを揮発性メモリ１４に出力する。また、ＣＰＵ１３は、電力遮断検出部１２により電力供給の遮断が検出された場合には、揮発性メモリ１４に記憶されたデータのうちの少なくとも一部（必要最小限）のデータを読み出して、不揮発性メモリ１５に転送する（バックアップ機能）。なお、ＣＰＵ１３によるバックアップ動作において揮発性メモリ１４から不揮発性メモリ１５へ転送するデータは予め設定されている。
【００１３】
揮発性メモリ１４は、ＣＰＵ１３が実行する各種のプログラム及び、ＣＰＵ１３から出力されたプログラムの実行結果を示すデータを記憶するものである。
不揮発性メモリ１５は、ＣＰＵ１３から転送されたデータを記憶するものである。この不揮発性メモリ１５としては、例えばＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）が用いられる。
【００１４】
吸出しファン１６は、電源部１１から供給された電力により羽根を回転させ、ＣＰＵ１３からの排熱を吸出すものである。また、吸出しファン１６は、電源部１１からの電力供給が遮断されると停止する。
【００１５】
リチウムイオンキャパシタ１７は、電源部１１から供給された電力を充電し、当該電源部１１からの電力供給の遮断によりＣＰＵ１３に対して放電を行うものである。このリチウムイオンキャパシタ１７は、電源部１１からの電力供給が遮断されている場合にＣＰＵ１３からの排熱を受ける位置に設置されている。
なお、ＣＰＵ１３、吸出しファン１６及びリチウムイオンキャパシタ１７は、電子機器１の同じケーシング内に収納されている。
【００１６】
ダイオード１８は、電源部１１からＣＰＵ１３への電力供給ラインに挿入され、アノードが電源部１１の出力端に接続され、カソードがＣＰＵ１３の入力端に接続されたものである。
ダイオード１９は、リチウムイオンキャパシタ１７からＣＰＵ１３への電力供給ラインに挿入され、アノードがリチウムイオンキャパシタ１７の出力端に接続され、カソードがＣＰＵ１３の入力端に接続されたものである。
【００１７】
次に、上記のように構成された電子機器１の効果について、図１〜４を用いて説明する。なお図２では、電子機器１の内部構成のうち、電流経路の説明に必要な構成のみを示している。
ここで、リチウムイオンキャパシタ１７は、自身が低温の場合には内部抵抗が高くなり、図３，４に示すように充電及び放電の効率が悪くなるが、リチウムイオンキャパシタ１７自身は劣化し難くなる。一方、リチウムイオンキャパシタ１７は、自身が高温の場合には内部抵抗が低くなり、図３，４に示すように充電及び放電の効率が良くなるが、リチウムイオンキャパシタ１７自身の劣化が加速される。
【００１８】
そこで、実施の形態１では、リチウムイオンキャパシタ１７をＣＰＵ１３の近傍に配置し、また、電源部１１からの電力供給が停止した場合に吸出しファン１６を停止させるように構成する。これにより、リチウムイオンキャパシタ１７の放電時には放電効率を上げるとともに、電子機器１が正常動作時（リチウムイオンキャパシタ１７の充電時を含む）にはリチウムイオンキャパシタ１７の劣化を考慮して、長寿命化を図る。
【００１９】
すなわち、電源部１１が正常に動作している場合には、図２Ａに示すように、ＣＰＵ１３、吸出しファン１６及びリチウムイオンキャパシタ１７に電力が供給される。これにより、ＣＰＵ１３は、揮発性メモリ１４に記憶されたプログラムを実行し、その実行結果を示すデータを揮発性メモリ１４に記憶させる。また、リチウムイオンキャパシタ１７は充電を行う。またこの際、吸出しファン１６は、ＣＰＵ１３から生じた排熱を吸出すように動作する。この排熱の吸出しによって、動作中に高温となるＣＰＵ１３を冷却することが可能になるとともに、リチウムイオンキャパシタ１７も低温となり、リチウムイオンキャパシタ１７自身の劣化を最小限に留めることが可能となる。
【００２０】
一方、電源部１１から電力が出力されなくなると、図２Ｂに示すように、ＣＰＵ１３、吸出しファン１６及びリチウムイオンキャパシタ１７への電力供給が遮断される。すると、吸出しファン１６は停止し、また、リチウムイオンキャパシタ１７はＣＰＵ１３への放電を開始する。また、ＣＰＵ１３は、電力遮断検出部１２による電力供給の遮断の検出を契機に、揮発性メモリ１４に記憶されたデータのうちの少なくとも一部のデータを不揮発性メモリ１５に転送して待避させる。この際、吸出しファン１６は停止しているため、ＣＰＵ１３から生じた排熱は吸出されずにＣＰＵ１３の周囲に溜まることになる。この滞留している排熱によってリチウムイオンキャパシタ１７は高温となり、放電時の効率を上げることが可能となる。
【００２１】
なお、リチウムイオンキャパシタ１７は、電子機器１の寿命期間内（例えば１０年）において、少なくとも一部のデータを不揮発性メモリ１５に待避させるために必要な放電時間（例えば８秒）を確保できる温度となるように、ＣＰＵ１３との配置関係が設計される。
【００２２】
なお上記では、電源部１１からＣＰＵ１３への電力供給ラインにダイオード１８を設け、リチウムイオンキャパシタ１７からＣＰＵ１３への電力供給ラインにダイオード１９を設けた場合を示した。しかしながら、これに限るものではなく、ダイオード１８を半導体スイッチに変更してもよい。この場合には、当該半導体スイッチは、電力遮断検出部１２により電力が供給されていることが検出された場合に、電源部１１からＣＰＵ１３への電力供給ラインを接続するように切替える。同様に、ダイオード１９を半導体スイッチに変更してもよい。この場合には、当該半導体スイッチは、電力遮断検出部１２により電力供給の遮断が検出された場合に、リチウムイオンキャパシタ１７からＣＰＵ１３への電力供給ラインを接続するように切替える。
【００２３】
また上記では、吸出しファン１６によってＣＰＵ１３からの排熱を吸出すことで、リチウムイオンキャパシタ１７を低温とする場合を示した。これに対して、更に、電源部１１から供給された電力により動作してリチウムイオンキャパシタ１７に対して送風を行い、当該電源部１１からの電力供給の遮断により停止する送風ファンを設けてもよい。この送風ファンによって、電子機器１が正常動作時（リチウムイオンキャパシタ１７の充電時を含む）に、リチウムイオンキャパシタ１７の温度を直接下げることができ、リチウムイオンキャパシタ１７自身の劣化を更に抑制させることができる。
【００２４】
また上記では、蓄電デバイスとして、リチウムイオンキャパシタ１７を用いた場合を示した。しかしながら、これに限るものではなく、その他の蓄電デバイス（例えば、リチウムイオンバッテリ、電気二重層キャパシタ、ニッケル水素電池、ニッカド電池）についても、リチウムイオンキャパシタ１７と同様の特性を有しているため、実施の形態１の構成を適用することができる。
【００２５】
以上のように、この実施の形態１によれば、電力を供給する電源部１１と、電源部１１から供給された電力により動作するＣＰＵ１３と、電源部１１から供給された電力により動作してＣＰＵ１３からの排熱を吸出し、当該電源部１１からの電力供給の遮断により停止する吸出しファン１６と、電源部１１からの電力供給が遮断されている場合にＣＰＵ１３からの排熱を受ける位置に設置され、当該電源部１１から供給された電力を充電し、当該電源部１１からの電力供給の遮断により当該ＣＰＵ１３に対して放電を行う蓄電デバイスとを備えたので、蓄電デバイスを有する電子機器１において、蓄電デバイスの放電の効率化を図り、且つ、蓄電デバイス自身の劣化を抑制することができる。
【００２６】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  電子機器
１１  電源部
１２  電力遮断検出部
１３  ＣＰＵ（プロセッサ）
１４  揮発性メモリ
１５  不揮発性メモリ
１６  吸出しファン
１７  リチウムイオンキャパシタ
１８，１９  ダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2017111725.tif 000006