(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力供給源として複数の電池パックが挿抜可能に装着される情報処理装置において、
上記電池パックが装着されている状態を検知する検知手段の検知結果に基づいて上記電池パックの動作モードを設定するモード制御手段を備え、
上記検知手段は上記電池パックを装着する装着機構に連動し、上記電池パックが完全に抜去される前に装着機構の解除状態を検知し、
上記電池パックは内部に二次電池と、上記情報処理装置への装着を検知する検知手段と、充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段とを備え、上記モード制御手段による制御で各スイッチ手段がオン、オフされて動作モードが換えられ、
上記モード制御手段は上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオンすることで上記電池パックをアクティブモードにし、上記放電制御用スイッチのみをオンすることでパッシブモードにし、上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオフすることでシャットモードにし、
上記電池パックの端子電圧検出手段は上記モード制御手段の制御信号に対応して充電制御用スイッチ手段と放電制御用スイッチ手段をオンまたはオフし、二次電池を保護する
情報処理装置。
【請求項２】
上記検知手段は上記電池パックに対する上記装着機構の解除を機械的に検知することを特徴とする請求の範囲第１記載の情報処理装置。
【請求項３】
上記検知手段は上記電池パックに対する上記装着機構の解除を電子的に検知することを特徴とする請求の範囲第１記載の情報処理装置。
【請求項４】
上記検知手段が上記電池パックの内でシャットモードになっていない、いずれか一に対する上記装着機構の解除状態を検知すると、上記モード制御手段は上記複数の電池パックを全て上記パッシブモードにすることを特徴とする請求の範囲第１項記載の情報処理装置。
【請求項５】
上記モード制御手段は、いずれか一の電池パックが抜去された後にアクティブにすべき電池パックのモード変更を、抜去された電池パックが上記パッシブモードからシャットモードへ移行する時間を待って、実行することを特徴とする請求の範囲第４項記載の情報処理装置。
【請求項６】
上記複数の電池パックの内、シャットモードを除くモードで動作している一の電池パックの上記検知手段が上記装着機構の解除状態を検知すると、上記モード制御手段は全ての電池パックにパッシブモードへの移行を要求することを特徴とする請求の範囲第１項記載の情報処理装置。
【請求項７】
上記モード制御手段は、いずれか一の電池パックが抜去された後にアクティブにすべき電池パックのモード変更を、上記抜去された電池パックが上記パッシブモードからシャットモードへ移行する時間を待って、実行することを特徴とする請求の範囲第１項記載の情報処理装置。
【請求項８】
上記複数の電池パックの内、シャットモードの電池パックの上記検知手段が上記装着機構の解除状態を検知すると、上記モード制御手段は全ての電池パックに対してモード移行を要求しないことを特徴とする請求の範囲第１項記載の情報処理装置。
【請求項９】
上記複数の電池パックは、並列接続されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の情報処理装置。
【請求項１０】
上記検知手段は、上記電池パックへの手指の接触を検知することを特徴とする請求の範囲第１項記載の情報処理装置。
【請求項１１】
電力供給源として複数の電池パックが挿抜可能に装着される情報処理装置の情報処理方法において、
上記電池パックが装着されている状態を検知する検知ステップと、
上記検知ステップで検知した状態に基づいて上記電池パックのモードを設定するモード設定ステップとを備え、
上記検知ステップでは上記電池パックを装着する装着機構に連動し、上記電池パックが完全に抜去される前に装着機構の解除状態を検知し、
上記電池パックは内部に二次電池と、上記処理装置への装着を検知する検知手段と、充電制御用スイッチ手段と放電制御用スイッチ手段とを備え、上記モード制御ステップによる制御で各スイッチ手段がオン、オフされて動作モードが換えられ、
上記モード制御ステップでは上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオンすることで上記電池パックをアクティブモードにし、上記放電制御用スイッチのみをオンすることでパッシブモードにし、上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオフすることでシャットモードにし、
上記電池パックの端子電圧検出手段は上記モード制御ステップの制御信号に対応して充電制御用スイッチ手段と放電制御用スイッチ手段をオンまたはオフし、二次電池を保護する
情報処理方法。
【請求項１２】
二次電池を内蔵し、電子機器に電力を供給する電池パックにおいて、
上記電子機器への装着を検知する検知手段と、
上記電子機器への放電を制御する放電制御用スイッチ手段と、
充電を制御する充電制御用スイッチ手段と、
上記検知手段からの検知結果に基づいて上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオンすることで上記電池パックをアクティブモードにし、上記放電制御用スイッチのみをオンすることでパッシブモードにし、上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオフすることでシャットモードにする切換制御手段とを備え、
自らが上記シャットモードを除くモードであるとき、上記検知手段が上記装着機構の解除状態を検知すると、上記切換制御手段は上記放電制御用スイッチ手段をオンにしてパッシブモードに移行し、
上記電池パックの端子電圧検出手段は上記電子機器のモード制御手段の制御信号に対応して充電制御用スイッチ手段と放電制御用スイッチ手段をオンまたはオフし、二次電池を保護する
電池パック。
【請求項１３】
自らが上記シャットモードであるとき、上記検知手段が上記装着機構の解除状態を検知しても、上記切換制御手段は何もしないことを特徴とする請求の範囲第１２項記載の電池パック。
【請求項１４】
電力供給源として複数の電池パックが挿抜可能に装着される情報処理装置に使用されるコンピュータプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、
上記電池パックが上記情報処理装置に装着されている状態を検知する検知ステップと、
上記検知ステップで検知した状態に基づいて上記電池のモードを設定するモード設定ステップとを備え、
上記検知ステップでは上記電池パックを装着する装着機構に連動し、上記電池パックが完全に抜去される前に装着機構の解除状態を検知し、
上記電池パックは内部に二次電池と、上記処理装置への装着を検知する検知手段と、充電制御用スイッチ手段と放電制御用スイッチ手段とを備え、上記モード制御ステップによる制御で各スイッチ手段がオン、オフされて動作モードが換えられ、
上記モード制御ステップでは上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオンすることで上記電池パックをアクティブモードにし、上記放電制御用スイッチのみをオンすることでパッシブモードにし、上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオフすることでシャットモードにし、
上記電池パックの端子電圧検出手段は上記モード制御ステップの制御信号に対応して充電制御用スイッチ手段と放電制御用スイッチ手段をオンまたはオフし、二次電池を保護する
コンピュータプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、電池パックの抜去による電力供給の瞬断を防止するようにした情報処理装置および方法、抜去されることを事前に知り電力供給の瞬断を防止する電池パック、並びに記録媒体に関する。
背景技術
図１にはパーソナルコンピュータ１と、このパーソナルコンピュータ１に対して電力を供給する電池パックユニット２との接続関係を示す。同図に示すように、パーソナルコンピュータ１には、電池パックユニット２を介して電池パック２−１及び２−２が着脱自在に装着されるようになされている。
パーソナルコンピュータ１には、電池パック２−１と電池パック２−２を切り換える切換スイッチ３が設けられており、電池パック２−１または電池パック２−２の出力が、切換スイッチ３からポート５を介して内部に供給されている。さらにパーソナルコンピュータ１には、電池パック２−１又は２−２の挿抜を検知し、切換スイッチ３を制御する制御部４が設けられている。切換スイッチ３は、電池パック２−１又は２−２の不意の挿入、抜去に対し電源の瞬断を防止するために高速で切り換える必要がある。したがって、制御部４の動作にも高速性が要求される。
ところで、制御部４の動作に要求される速さを実現するためには、制御部４をハードウェアとして構成する必要がある。また、電池パック２−１と電池パック２−２の間においても、一方が抜去されたとき、他方から電力を供給させるように、抜去等の信号を高速に伝えるための専用の通信線を設ける必要があった。したがって、従来の電池パックユニット２とパーソナルコンピュータ１との構成は、複雑になるとともに、コスト高になる課題があった。
発明の開示
本発明の目的は、複数の電池パックの１つが抜去されたとしても、装置を複雑にすることなく、また高コスト化することなく、電力の供給の瞬断を防止するようにするものである。
このため、本発明に係る情報処理装置は、電力供給源として複数の電池パックが挿抜可能に装着される情報処理装置において、上記電池パックが装着されている状態を検知する検知手段の検知結果に基づいて上記電池パックの動作モードを設定するモード制御手段を備え、上記検知手段は上記電池パックを装着する装着機構に連動し、上記電池パックが完全に抜去される前に装着機構の解除状態を検知し、上記電池パックは内部に二次電池と、上記情報処理装置への装着を検知する検知手段と、充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段とを備え、上記モード制御手段による制御で各スイッチ手段がオン、オフされて動作モードが換えられ、上記モード制御手段は上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオンすることで上記電池パックをアクティブモードにし、上記放電制御用スイッチのみをオンすることでパッシブモードにし、上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオフすることでシャットモードにし、上記電池パックの端子電圧検出手段は上記モード制御手段の制御信号に対応して充電制御用スイッチ手段と放電制御用スイッチ手段をオンまたはオフし、二次電池を保護する。
ここで、上記検知手段は上記電池パックに対する上記装着機構の解除を機械的に検知してもよいし、電子的に検知してもよい。
また、上記検知手段が上記電池パックの内でシャットモードになっていないいずれか一に対する上記装着機構の解除状態を検知すると、上記モード制御手段は上記複数の電池パックを全て上記パッシブモードにする。
また、上記モード制御手段は、いずれか一の電池パックが抜去された後にアクティブにすべき電池パックのモード変更を、抜去された電池パックが上記パッシブモードからシャットモードへ移行する時間を待って、実行する。
また、上記複数の電池パックの内、シャットモードを除くモードで動作している一の電池パックの上記検知手段が上記装着機構の解除状態を検知すると、上記モード制御手段は全ての電池パックにパッシブモードへの移行を要求する。
ここで、上記モード制御手段は、いずれか一の電池パックが抜去された後にアクティブにすべき電池パックのモード変更を、上記抜去された電池パックが上記パッシブモードからシャットモードへ移行する時間を待って、実行する。
また、上記複数の電池パックの内、シャットモードの電池パックの上記検知手段が上記装着機構の解除状態を検知すると、上記モード制御手段は全ての電池パックに対してモード移行を要求しない。
本発明に係る情報処理方法は、電力供給源として複数の電池パックが挿抜可能に装着される情報処理装置の情報処理方法において、上記電池パックが装着されている状態を検知する検知ステップと、上記検知ステップで検知した状態に基づいて上記電池パックのモードを設定するモード設定ステップとを備え、上記検知ステップでは上記電池パックを装着する装着機構に連動し、上記電池パックが完全に抜去される前に装着機構の解除状態を検知し、上記電池パックは内部に二次電池と、上記処理装置への装着を検知する検知手段と、充電制御用スイッチ手段と放電制御用スイッチ手段とを備え、上記モード制御ステップによる制御で各スイッチ手段がオン、オフされて動作モードが換えられ、上記モード制御ステップでは上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオンすることで上記電池パックをアクティブモードにし、上記放電制御用スイッチのみをオンすることでパッシブモードにし、上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオフすることでシャットモードにし、上記電池パックの端子電圧検出手段は上記モード制御ステップの制御信号に対応して充電制御用スイッチ手段と放電制御用スイッチ手段をオンまたはオフし、二次電池を保護する。
本発明に係る電池パックは、二次電池を内蔵し、電子機器に電力を供給する電池パックにおいて、上記電子機器への装着を検知する検知手段と、上記電子機器への放電を制御する放電制御用スイッチ手段と、充電を制御する充電制御用スイッチ手段と、上記検知手段からの検知結果に基づいて上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオンすることで上記電池パックをアクティブモードにし、上記放電制御用スイッチのみをオンすることでパッシブモードにし、上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオフすることでシャットモードにする切換制御手段とを備え、自らが上記シャットモードを除くモードであるとき、上記検知手段が上記装着機構の解除状態を検知すると、上記切換制御手段は上記放電制御用スイッチ手段をオンにしてパッシブモードに移行し、上記電池パックの端子電圧検出手段は上記電子機器のモード制御手段の制御信号に対応して充電制御用スイッチ手段と放電制御用スイッチ手段をオンまたはオフし、二次電池を保護する。
ここで、自らが上記シャットモードであるとき、上記検知手段が上記装着機構の解除状態を検知しても、上記切換制御手段は何もしない。
本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、電力供給源として複数の電池パックが挿抜可能に装着される情報処理装置に使用されるコンピュータプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、上記電池パックが上記情報処理装置に装着されている状態を検知する検知ステップと、上記検知ステップで検知した状態に基づいて上記電池のモードを設定するモード設定ステップとを備え、上記検知ステップでは上記電池パックを装着する装着機構に連動し、上記電池パックが完全に抜去される前に装着機構の解除状態を検知し、上記電池パックは内部に二次電池と、上記処理装置への装着を検知する検知手段と、充電制御用スイッチ手段と放電制御用スイッチ手段とを備え、上記モード制御ステップによる制御で各スイッチ手段がオン、オフされて動作モードが換えられ、上記モード制御ステップでは上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオンすることで上記電池パックをアクティブモードにし、上記放電制御用スイッチのみをオンすることでパッシブモードにし、上記充電制御用スイッチ手段及び放電制御用スイッチ手段を共にオフすることでシャットモードにし、上記電池パックの端子電圧検出手段は上記モード制御ステップの制御信号に対応して充電制御用スイッチ手段と放電制御用スイッチ手段をオンまたはオフし、二次電池を保護するコンピュータプログラムが記録される。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来のパーソナルコンピュータと電池パックとの接続関係を示すブロック図である。
図２は、本発明を適用したパーソナルコンピュータの構成を示すブロック図である。
図３は、図２に接続された電池パックの電気的な構成を示す図である。
図４Ａは、上記電池パックのモードの内のアクティブモードを説明するための図である。
図４Ｂは、上記電池パックのモードの内のパッシブモードを説明するための図である。
図４Ｃは、上記電池パックのモードの内のシャットモードを説明するための図である。
図５は、上記パーソナルコンピュータにおけるモード制御処理を説明するためのフローチャートである。
図６は、本発明を適用したパーソナルコンピュータと電池パックの他の構成例を示すブロック図である。
図７は、図６に示された電池パックの電気的な構成を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
図２は、本発明を実施するための最良の形態となる、電池パック２−１，２−２から電力供給を受ける、パーソナルコンピュータ１０を示すブロック図である。二つの電池パック２−１，２−２は、電池パックユニット１３の装着部１４−１，１４−２に装着され、ポート１１を介してパーソナルコンピュータ１０の各部に電力を供給するとともに、交流電源１５に接続されているＡＣアダプタ１６からポート１１を介して電力の供給を受け充電されるようになされている。
電池パックユニット１３において、電池パック２−１，２−２は装着部１４−１，１４−２に装着される際に、ロック部１７−１，１７−２によりロックされる。すなわち、ロック部１７−１，１７−２は、電池パック２−１，２−２を装着部１４−１，１４−２に装着するための装着機構となる。
ロック部１７−１は、電池パック２−１が装着部１４−１から抜去されるときに軸１７−１Ａを中心に図において破線で示す位置に回動され、装着されるときには図において実線で示す位置に回動される。
また、ロック部１７−１は、破線の位置に回動されたときオフし、実線の位置に回動されたとき、電池パック２−１により押圧されてオンするスイッチ１８−１を有している。すなわち、スイッチ１８−１は上記装着機構であるロック部１７−１に連動している。なお、スイッチ１８−１は破線の位置に回動されたときにオンし、実線の位置に回動されたときにオフするようにしてもよい。スイッチ１８−１の出力は、スイッチ９を介してモード制御部となるＣＰＵ１２に供給される。
ロック部１７−２も、ロック部１７−１と同様に、電池パック２−２が装着部１４−２から抜去されるときに軸１７−２Ａを中心に図において破線で示す位置に回動され、スイッチ１８−２をオフにする。また、電池パック２−２が装着されるときには図において実線で示す位置に回動され、スイッチ１８−２をオンにする。このスイッチ１８−２もオン、オフの動作を逆にしてもよい。スイッチ１８−２の出力も、スイッチ９を介してＣＰＵ１２に供給される。
モード制御部となるＣＰＵ１２は、ロック部１７−１，１７−２に連動しているスイッチ１８−１，１８−２からスイッチ９を介して入力された電池パック２−１，２−２の抜去又は装着に関する検知結果に対応し、ポート１１を介して電池パック２−１，２−２のスイッチ制御部となる図３に示すＣＰＵ３６−１，３６−２を制御し、電池パック２−１，２−２の動作モード（後述）を切り換える。
ポート１１は、電池パック２−１，２−２、またはＡＣアダプタ１６から入力された電力をパーソナルコンピュータ１０の各部に供給するとともに、ＡＣアダプタ１６から入力された電力を、電池パック２−１，２−２に供給するようになされている。
ＡＣアダプタ１６は、交流電源１５からの交流の電力を直流の電力に変換し、ポート１１に出力するようになされている。
次に、電池パック２−１，２−２の電気的な構成について、図３を参照して説明する。
電池パック２−１は、＋側の電力供給端子２１−１と−側の電力供給端子２１−２の他、制御信号CNTが入出力される端子２１−３を有している。パーソナルコンピュータ１０側には、電池パック２−１が装着されたとき、その端子２１−１乃至２１−３が接続されるように、端子２０−１乃至２０−３が設けられている。端子２０−１と２０−２は、それぞれポート１１の端子１１−１と１１−２に接続されている。また、端子２０−３は、ポート１１の端子１１−５に接続されている。
電池パック２−２も、同様に、電力供給用の端子２１−４，２１−５、および制御信号入出力用の端子２１−６を有している。パーソナルコンピュータ１０側には、電池パック２−２側の端子２１−４乃至２１−６に対応して、それぞれ端子２０−４乃至２０−６が設けられている。
パーソナルコンピュータ１０側の電力供給端子２０−４は、端子２０−１と共通に接続され、また、端子２０−５は、端子２０−２と共通に接続されている。信号入出力用の端子２０−６は、ポート１１の端子１１−６に、接続されている。
ＡＣアダプタ１６は、＋側の電力供給端子２１−８と−側の電力供給端子２１−９の他、制御信号が入出力される端子２１−７を有している。パーソナルコンピュータ１０側には、ＡＣアダプタ１６が装着されたとき、その端子２１−７乃至２１−９が接続されるように、端子２０−７乃至２０−９が設けられている。ＡＣアダプタ１６は、上述したように、交流電源１５からの交流の電力を直流の電力に変換し、パーソナルコンピュータ１０や、電池パック２−１，２−２に供給する。
ポート１１には、端子１１−３，１１−４が設けられており、端子１１−１，１１−２より供給された電力が、この端子１１−３，１１−４を介してパーソナルコンピュータ１０の各部に供給される。また、ポート１１には、端子１１−９が設けられ、そこには、上記モード制御部となるＣＰＵ１２が接続されている。ＣＰＵ１２は、この端子１１−９を介してポート１１に制御信号を出力し、端子１１−５乃至１１−７から各電池パック２−１，２−２、またはＡＣアダプタ１６に対して制御信号を供給し、また反対に、信号の供給を受けることができる。
電池パック２−１は、充電可能な電池である二次電池３１−１を有している。そして、二次電池３１−１の＋側の端子は、充電制御用のスイッチとなる電圧降下トランジスタ（ＦＥＴ）３２Ｃ−１と放電制御用のスイッチとなるＦＥＴ３４Ｄ−１の直列回路を介して端子２１−１に接続されている。ＦＥＴ３２Ｃ−１と３４Ｄ−１は、それぞれ寄生ダイオード３３−１と３５−１を有している。二次電池３１−１の−側の端子は、電流検出用の抵抗３７−１を介して端子２１−２に接続されている。
電池パック２−１は上記充電制御用及び放電制御用のスイッチとなる、ＦＥＴ３２Ｃ−１とＦＥＴ３４Ｄ−１の切換を制御するＣＰＵ３６−１を備える。ＣＰＵ３６−１は、ＣＰＵ１２からポート１１及び端子２１−３を介して供給される制御信号に対応して、ＦＥＴ３２Ｃ−１，３４Ｄ−１をオンまたはオフし、二次電池３１−１を保護する。
また、このＣＰＵ３６−１は、端子２１−１と端子２１−２の両端の電圧と二次電池３１−１の両端の電圧を検出するとともに、抵抗３７−１の両端の電圧から二次電池３１−１（抵抗３７−１）に流れる電流を検出するようになされている。そして、ＣＰＵ３６−１は、端子２１−１と端子２１−２の両端の電圧と二次電池３１−１の端子電圧の値に対応して、ＦＥＴ３２Ｃ−１または３４Ｄ−１をオンまたはオフし、二次電池３１−１を保護する。
電池パック２−２も、電池パック２−１と同様に構成されている。すなわち、電池パック２ー２は、充電可能な電池である二次電池３１−２を有している。そして、二次電池３１−２の＋側の端子は、ＦＥＴ３２Ｃ−２とＦＥＴ３４Ｄ−２の直列回路を介して端子２１−４に接続されている。ＦＥＴ３２Ｃ−２と３４Ｄ−２は、それぞれ寄生ダイオード３３−２と３５−２を有している。二次電池３１−２の−側の端子は、抵抗３７−２を介して端子２１−５に接続されている。
電池パック２−２は、ＦＥＴ３２Ｃ−２とＦＥＴ３４Ｄ−２の切換を制御するＣＰＵ３６−２を備える。ＣＰＵ３６−２は、ＣＰＵ１２からポート１１及び端子２１−６を介して供給される制御信号に対応して、ＦＥＴ３２Ｃ−２，３４Ｄ−２をオンまたはオフし、二次電池３１−２を保護する。
また、このＣＰＵ３６−２は、端子２１−４と端子２１−５の両端の電圧と二次電池３１−２の両端の電圧の値に対応して、ＦＥＴ３２Ｃ−２または３４Ｄ−２をオンまたはオフし、二次電池３１−２を保護する。
電池パック２−１，２−２は、次に示す３つの動作モードにされる。これら３つの動作モードについて、特に電池パック２−１のみを例にとり、図４Ａ，４Ｂ及び４Ｃを参照して説明する。これらの動作モードは、内蔵する充電制御用のスイッチＦＥＴ３２Ｃ−１及び放電制御用のスイッチＦＥＴ３４Ｄ−１のオン・オフの状態によって定義される。なお、図４においては、各ＦＥＴを模式的にスイッチとして示す。
図４Ａにはアクティブ（Active）モードを示す。このアクティブモードでは、放電制御用スイッチ３４Ｄ−１と充電制御用スイッチ３２Ｃ−１の両方がオンとされる。したがって、このアクティブモードにおいて、二次電池３１−１は、放電と充電の両方が可能である。
図４Ｂにはパッシブ（Passine）モードを示す。このパッシブモードでは、放電制御用スイッチ３４Ｄ−１がオンであり、充電制御用スイッチ３２Ｃ−１がオフとされる。したがって、このパッシブモードにおいて、二次電池３１−１は、放電のみが可能である。
図４Ｃにはシャット（Shut）モードを示す。このシャットモードでは、放電制御用スイッチ３４Ｄ−１と充電制御用スイッチ３２Ｃ−１の両方がオフとされる。したがって、このシャットモードにおいて、二次電池３１−１は、放電と充電の両方が不可能である。
電池パック２−１，２−２が電池パックユニット１３を介して接続されるパーソナルコンピュータ１０においては、電池パック２−１，２−２の放電の方法として、電池パック２−１，２−２のうちの一方が放電を終えてから他方が放電を開始する直列放電と、電池パック２−１，２−２の両方が同時に放電する並列放電の２種類が存在する。
また、電池パック２−１，２−２の充電の方法としては、電池パック２−１，２−２のうちの一方が充電を終えてから他方が充電を開始する直列充電と、電池パック２−１，２−２の両方が同時に充電する並列充電の２種類が存在する。
直列放電及び直列充電では、電池パック２−１，２−２のうち、一方がアクティブモードであり、他方がシャットモードである。並列放電及び並列充電では、電池パック２−１，２−２の両方がアクティブモードである。
直列放電における長所は、状況に応じて電池パック２−１，２−２のうちの一方を選択して放電させることができることであり、直列充電の長所は、電池パック２−１，２−２のうちの一方だけを充電するために要する時間が並列充電における場合に比較して短いことである。
並列放電における長所は、放電時間、すなわちパーソナルコンピュータ１０を稼働させる時間が直列放電の場合に比較して長いことであり、並列充電の長所は、電池パック２−１，２−２の両方を充電するために要する時間が直列充電の場合に比較して短いことである。
また、直列放電における短所は、放電時間が並列放電の場合に比較して短いことであり、直列充電の短所は、電池パック２−１，２−２のうちの両方を充電するために要する時間が並列充電の場合に比較して長いことである。
並列放電における短所は、電池パック２−１，２−２の両方が同時に放電しなくなることであり、並列充電の短所は、電池パック２−１，２−２のうちの一方を充電するために要する時間が直列充電の場合に比較して長いことである。
上記図２及び図３に示したパーソナルコンピュータ１０では、ユーザは上記直列放電又は充電と、並列放電又は充電の長所と短所を考慮して、任意に一方を選択することができる。具体的には、パーソナルコンピュータ１０の画面で直列充放電又は並列充放電を選択できる。なお、使用する電池パックも画面で選択できる。
先ず、ユーザが電池パック２−１を放電させた後、電池パック２−２を放電させる直列放電を上記画面を介して選択したときの動作を説明する。電池パック２−１のＣＰＵ３６−１は、パーソナルコンピュータ１２の制御により、放電制御用ＦＥＴ３４Ｄ−１と充電制御用ＦＥＴ３２Ｃ−１の両方をオンして電池パック２−１をアクティブモードにする。一方、電池パック２−２のＣＰＵ３６−２は、ＣＰＵ１２の制御により、放電制御用ＦＥＴ３４Ｄ−１と充電制御用ＦＥＴ３２Ｃ−１をシャットモードに設定する。したがって、電池パック２−１は放電を行い、電池パック２−２は放電を行わない。
電池パック２−１からの放電が続き、時間の経過に伴って電池３１−１の端子電圧が次第に低下してくると、ＣＰＵ１２はＣＰＵ３６−１を介して得たその電圧低下情報を上記画面に表示する。マニュアル操作の場合であれば、ユーザはその画面を確認して電池パック２−１から電池パック２−２に放電を切り換えさせる。また、オート操作の場合であれば、ＣＰＵ１２がＣＰＵ３６−２に対して電池パック２−２からの放電を行わせるようにしてもよい。
いずれの場合にも、電池パック２−１のＣＰＵ３６−１は、ＣＰＵ１２の制御により、放電制御用ＦＥＴ３４Ｄ−１と充電制御用ＦＥＴ３２Ｃ−１の両方をオフして電池パック２−１をシャットモードにする。一方、電池パック２−２のＣＰＵ３６−２は、ＣＰＵ１２の制御により、放電制御用ＦＥＴ３４Ｄ−２と充電制御用ＦＥＴ３２Ｃ−２をアクティブモードに設定する。したがって、電池パック２−２は放電を行い、電池パック２−１は放電を行わない。
次に、ユーザが、より低い電池電圧の電池パック２−１とより高い電池電圧の電池パック２−２を並列に放電させる並列放電を上記画面を介して選択したときの動作を以下に説明する。
パーソナルコンピュータ１０のＣＰＵ１２は、各電池パック２−１、２−２のＣＰＵ３６−１，３６−２に対して、各電池３１−１，３１−２の電池電圧の検出を要求する。
ＣＰＵ３６−１は、この要求に対応して、二次電池３１−１の電圧を検出し、その検出結果をＣＰＵ１２に通知する。同様にして、ＣＰＵ３６−２は、二次電池３１−２の電圧を検出し、その検出結果をＣＰＵ１２に通知する。
ＣＰＵ１２は、このようにして、２つの電池パック２−１と電池パック２−２からの通知を受け、電池パック２−２の二次電池３１−２の方が、電池パック２−１の二次電池３１−１より、その電圧が高いことを検知する。
そして、ＣＰＵ１２は、より低い端子電圧の電池パック２−１のＦＥＴ３２Ｃ−１をオフにしＦＥＴ３４Ｄ−１をオンにするパッシブモードをＣＰＵ３６−１に要求する。また、より高い電圧の電池パック２−２に対して、ＦＥＴ３２Ｃ−２とＦＥＴ３４Ｄ−２の両方をオンにする、アクティブモードをＣＰＵ３６−２に要求する。ＣＰＵ３６−２は、この要求に対応して、ＦＥＴ３２Ｃ−２とＦＥＴ６３Ｄ−２の両方をオンし、放電を開始させる。
電池パック２−２のＦＥＴ３４Ｄ−２，３２Ｃ−２が共にオンされていると、電池パック２−２の二次電池３１−２からの放電電流は遮断されず、また二次電池３１−２に対する充電電流は遮断されない。
電池パック２−２は、二次電池３１−２，ＦＥＴ３２Ｃ−２，ＦＥＴ３４Ｄ−２，端子２１−４，２０−４，１１−１，１１−３，１１−４，１１−２，２０−５，２１−５，抵抗３７−２の経路で、二次電池３１−２からパーソナルコンピュータ１０の各部に対して電力を供給する。
二次電池３１−２は電力を供給しているので、時間の経過に伴って、端子電圧は次第に低下してくる。これに対して、電池パック２−１は、放電を行っていないので、二次電池３１−１の端子電圧は、ほとんど低下せず、一定の電圧のままとなっている。
ところで、電池パック２−１から実際に出力される電圧は、二次電池３１−１の端子電圧より寄生ダイオード３３−１の電圧降下分だけ低くなる。そこで、時間の経過に伴って、二次電池３１−２の出力電圧と電池パック２−１から出力される電圧が実質的に等しい値になったとき、電池パック２−１から放電電流が流れるようになる。ＣＰＵ３６−１は、この二次電池３１−１の放電電流を検出する。
ここで、電池パック２−１がパッシブモードの状態で、放電電流が流れているとき、放電電流は、充電ＦＥＴ３２Ｃ−１がオフされているので、寄生ダイオード３３−１を通ることになる。この寄生ダイオード３３−１の抵抗による電力の損失をなくすために、ＣＰＵ３６−１は、その放電電流が所定の基準値以上と判定したとき、電池パック２−１のＦＥＴ３２Ｃ−１をオンさせる、すなわちアクティブモードにする。
以上の処理によって、二次電池３１−２と二次電池３１−１が並列接続され、共に放電を行うようになる。このため、二次電池３１−２の放電電流は、いったん急激に低下し、その後、緩やかに上昇する。また、二次電池３１−１の放電電流は、いったん急激に上昇し、その後、緩やかに低下する。
そして、二次電池３１−１と二次電池３１−２の放電電流が等しくなったとき、以後、その値の放電電流が流れ続けることになる。二次電池３１−１と二次電池３１−２の端子電圧は、ほぼ一定であるが、時間の経過とともに、徐々に低下してくる。
なお、２つの電池の端子電圧が等しくなったとき、電池パック２−１をアクティブモードにするのは、両者の端子電圧が異なる状態において電池パック２−１をアクティブモードにすると、端子電圧の高い二次電池３１−２から端子電圧の低い二次電池３１−１に充電が行われてしまうため、これを防ぐためである。
ところで、上記直列放電及び充電においては、二つの電池パックの内、一つの電池パックのみを使うことになるので、ユーザが使用していない電池パックを抜去することがある。また、誤って使用している電池パックを抜去してしまうこともある。すると、電源の瞬断が発生してしまう。
そこで、上記パーソナルコンピュータ１０では、いずれかの電池パックが抜去される前に、両方の電池パックをパッシブモードにし、電源の瞬断を防止する。以下に、直列放電及び充電における、不意の電池パックの抜去に伴う電源の瞬断を防止する、パーソナルコンピュータ１０の動作を説明する。
図５には直列放電の状態において電池パック２−１が抜去される場合の、モード制御部となるＣＰＵ１２のモード制御処理をフローチャートにして示す。
先ず、ステップＳ１において、パーソナルコンピュータ１０のＣＰＵ１２は電池パック２−１、２−２を直列放電に設定する。具体的には、電池パック２−１のＣＰＵ３６−１に、放電制御用ＦＥＴ３４Ｄ−１と充電制御用ＦＥＴ３２Ｃ−１の両方をオンさせて電池パック２−１をアクティブモードに設定させる。一方、電池パック２−２のＣＰＵ３６−２には、放電制御用ＦＥＴ３４Ｄ−２と充電制御用ＦＥＴ３２Ｃ−２の両方をオフさせ、電池パック２−２をシャットモードに設定させる。このため、電池パック２−１は放電を行い、電池パック２−２は放電を行わない。
次に、ＣＰＵ１２は上記装着機構であるロック部１７−１又は１７−２に連動しているスイッチ１８−１又は１８−２がオフされたか否かを判断する。ユーザは、放電中の電池パック２−１を抜去しようとするとき、装着部１４−１に装着されている電池パック２−１を抜去する前に、装着機構となるロック部１７−１を軸１７−１Ａを中心として、図２において、破線で示す位置に回動する。このとき、連動しているスイッチ１８−１がオフし、その信号がスイッチ９をオンさせることによりＣＰＵ１２にいずれかのロック部がはずされたことが知らされる。そこで、ステップＳ２において、スイッチ１７−１又は１７−２がオフされるまで待機し、オフしたときステップＳ３に進む。
ＣＰＵ１２は、ステップＳ３において、ＣＰＵ３６−１を制御し、充電制御用ＦＥＴ３２Ｃ−１をオフさせ、電池パック２−１をパッシブモードに設定させる。また、ＣＰＵ１２は、ＣＰＵ３６−２を制御し、放電制御用ＦＥＴ３４Ｄ−２をオンさせるとともに、充電制御用ＦＥＴ３２Ｃ−２をオフさせ、電池パック２−２をパッシブモードに設定させる。
したがって、電池パック２−１、２−２の両方がパッシブモードに設定された状態であるので、並列接続されている電池パック２−１、２−２のうちの出力電圧の高い方が放電を行う。この状態において、電池パック２−１が抜去されても、電池パック２−２から電力が供給されるので、供給電力の瞬断は発生しない。
ユーザが、ロック部１７−１によるロックを解除した後、電池パック２−１を装着部１４−１から実際に抜去するには、若干の時間が必要となり、この間に、電池パック２−１，２−２の両方をパッシブモードに設定することができるわけである。ここで、電池パック２−１，２−２の両方がパッシブモードであることを抜去モードとする。電池パック２−１、２−２が抜去モードであれば、いずれかの電池パックが抜去されても供給電力の瞬断が実質的に防止される。
次に、ＣＰＵ１２はステップＳ４で電池パックが抜去されたか否かを、いずれかの電池パックのＣＰＵを介して判断し、抜去を判断するとステップＳ５に進む。
そして、ステップＳ５において、抜去後の残った電池パックをアクティブモード（Ａモード）に設定させる。ここで、残った電池パックのパッシブモードからアクティブモードへの切り換えに要する時間は、抜去された電池パックがパッシブモードからシャットモードに切り換わるのにかかる時間より長くする必要がある。
具体的には、抜去された電池パック２−１がパッシブモードからシャットモードに切り換わってから、残った電池パック２−２をアクティブモードにする。これは、一旦抜去された電池パック２−１がまだパッシブモードのまま、装着部１４−１に装着されることによる、誤動作を防ぐためである。
抜去された電池パックがパッシブモードからシャットモードに切り換わるのは、以下の処理による。例えば、電池パック２−１のＣＰＵ３６−１はＣＰＵ１２との通信線の切断等で抜去されたことを知り、放電制御用ＦＥＴ３４Ｄ−１をオフにすることにより、既に充電制御用ＦＥＴ３２Ｃ−１がオフにされているので、シャットモードを設定できる。シャットモードは、電池パックが抜かれた状態で放置されてあるときでも、電源端子に電力を供給しないので、ショートなどの危険を防ぐことができる。また、次に挿入されたときに誤って他の電池パックに大電流を流すことを防止できる。
なお、上記図２及び図３に示したパーソナルコンピュータ１０では、スイッチ９を介してＣＰＵ１２がスイッチ１８−１及び１８−２からの検知結果を受け取り、特に抜去されようとしている電池パックを明らかにしなくても、二つの電池パックを抜去モードにしているが、ＣＰＵ１２が直接スイッチ１８−１又は１８−２からの検知結果から抜去されようとしている電池パックを判断できるようにしてもよい。
図６は、本発明を実施するための他の最良の形態となる、電池パック１９−１，１９−２から電力供給を受ける、パーソナルコンピュータ１０を示すブロック図である。二つの電池パック１９−１，１９−２は、電池パックユニット１９の装着部１４−１，１４−２に装着され、ポート１１を介してパーソナルコンピュータ１０の各部に電力を供給するとともに、交流電源１５に接続されているＡＣアダプタ１６からポート１１を介して電力の供給を受け充電されるようになされている。
電池パックユニット１９において、電池パック１９−１，１９−２は装着部１４−１，１４−２に装着される際に、上記装着機構となるロック部２５−１，２５−２によりロックされる。
ロック部２５−１は、電池パック１９−１が装着部１４−１から抜去されるときに軸２５−１Ａを中心に図において破線で示す位置に回動され、装着されるときには図において実線で示す位置に回動される。
ロック部２５−１及び２５−２の破線で示す位置又は実線で示す位置への回動は、電池パック１９−１及び１９−２の内部に、上記ロック部２５−１及び２５−２に連動して設けられたスイッチ２６−１及び２６−２によって検知できる。すなわち、電池パック１９−１及び１９−２は、装着部１４−１への装着状態を自らのスイッチ２６−１及び２６−２によって検知できる。
電池パック１９−１及び１９−２のスイッチ２６−１及び２６−２の出力は、内蔵のＣＰＵ３６−１及び３６−２を介してポート１１からＣＰＵ１２に供給される。
電池パック１９−１内部には、図７に示すように、上記スイッチ２６−１に相当する電気的スイッチ３８−１が設けられおり、ＣＰＵ３６−１に接続されている。
また、電池パック１９−２内部にも、上記スイッチ２６−２に相当する電気的スイッチ３８−２が設けられており、ＣＰＵ３６−２に接続されている。
ここで、上記装着状態を知るためにスイッチを内蔵している電池パック１９−１及び１９−２は、パーソナルコンピュータ１０側に図２及び図３で示したスイッチ９を不要とさせる。すなわち、パーソナルコンピュータ１０側での変更を不要とさせる。また、ＣＰＵ１２を介して他の電池パックに、自らが抜去されることを知らせ、抜去モードへの移行を知らせることができる。
この図６及び図７に示したパーソナルコンピュータ１０で直列放電が行われているときに、不意に電池パック１９−１が抜去された場合の動作について簡単に説明する。
電池パック１９−１のＣＰＵ３６−１は、ロック部２５−１が破線の方向に回動されて装着が解除されたことをスイッチ２６−１（電気的にはスイッチ３８−１のオフ）により知る。すると、ＣＰＵ３６−１はＣＰＵ１２にその旨を通信する。
ＣＰＵ３６−１は、ＣＰＵ１２の制御により、充電制御用ＦＥＴ３２Ｃ−１をオフし、電池パック１９−１をパッシブモードに設定する。
電池パック１９−２のＣＰＵ３６−２は、電池パック１９−１が抜去されることをＣＰＵ１２を介して知り、ＣＰＵ１２の制御により放電制御用ＦＥＴ３４Ｄ−２をオンするとともに、充電制御用ＦＥＴ３２Ｃ−２をオフし、電池パック１９−２をパッシブモードに設定する。
したがって、電池パック１９−１、１９−２の両方がパッシブモードに設定された状態であるので、並列接続されている電池パック１９−１、１９−２のうちの出力電圧の高い方が放電を行う。この状態において、電池パック１９−１が抜去されても、電池パック１９−２から電力が供給されるので、供給電力の瞬断は発生しない。
なお、上記図２及び図３に示した具体例では、直列放電において、現在放電中の電池パック２−１を抜去する動作を説明したが、現在放電していない電池パック２−２を抜去する動作は以下の通りである。
電池パック２−２をユーザが抜去しようとすると、装着部１４−２に装着されている電池パック２−２を抜去する前に、ロック部１７−２を軸１７−２Ａを中心として、破線で示す位置に回動する。このとき、スイッチ１８−２がオフし、その信号がスイッチ９をオンさせることによりＣＰＵ１２にいずれかのロック部がはずされたことが知らされる。
ＣＰＵ１２は、電池パック２−１及び２−２のＣＰＵ３６−１及び３６−２を介して、電池パック２−１及び２−２を共にパッシブモード、すなわち抜去モードとする。
したがって、電池パック２−１、２−２の両方がパッシブモードに設定された状態であるので、並列接続されている電池パック２−１、２−２のうちの出力電圧の高い方が放電を行う。この状態において、電池パック２−２が抜去されても、電池パック２−１から電力が供給されるので、供給電力の瞬断は発生しない。
なお、上記図６及び図７に示したパーソナルコンピュータ１０では、どちらの電池パックがユーザにより抜去されようとしているのかがＣＰＵ１２により判別できるので、現在放電をしていない電池パック２−２が抜去されようとしているときには、わざわざ抜去モードにする必要がない。
また、スイッチ１８−１，１８−２や、スイッチ２６−１，２６−２は、機械的なスイッチとして説明したが、例えばフォトダイオード、非接触スイッチなどの電子的なスイッチでもよい。
また、検知手段としては、電池パックへの手指の接触を、例えば静電容量の変化等で検出できるものを用いてもよい。
また、電池パックの装着機構としては、ロック方式を例に挙げたが、扉、ノッチバック等のように、パックが実際に抜去されるまでに抜去モードへの切換が完了するように、抜去を検知するスイッチが抜去操作の早い時点で動作するような構造であればよい。また、押し釦等を、上記装着機構に連動するようにしておくと、スイッチ押し忘れ等も防止できる。
また、以上の形態においては、電池パックを２個としたが、２個以上であれば、その数は任意の数でよい。また、電池パックが装着される電子機器は、パーソナルコンピュータ以外の電子機器であってもよい。
なお、上記各処理を行うコンピュータプログラムは、磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記録媒体よりなる伝送媒体のほか、インターネット、デジタル衛星などのネットワーク伝送媒体を介してユーザに伝送されるようにしてもよい。
以上、本発明によれば、電池の装着状態を検知し、その結果に基づいて、電池のモードを設定するようにしたので、装置を複雑にしたり、高コスト化することなく、電池の抜去時の電力の瞬断の発生を防止することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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