(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷と、該負荷に電力を供給する電源と、該電源に対して上記負荷と並列に接続される電力容量判定手段であって、
上記電力容量判定手段はセンス抵抗と、該センス抵抗に直列に接続される抵抗と、該抵抗の抵抗値を所定周期で線形に変動させる変動手段と、上記所定周期毎の上記センス抵抗両端間の最大電圧値、最小電圧値及び平均電圧値を検出する手段と、上記平均電圧値が上記最大電圧値と最小電圧値の中間値であるか否かに基づいて上記電源が過負荷状態であるか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
負荷と、該負荷に電力を供給する電源と、該電源から供給される電力により充電が行なわれる二次電池と、上記電源に対して上記負荷と並列に接続される電力容量判定手段であって、
上記電力容量判定手段はセンス抵抗と、該センス抵抗に直列に接続される抵抗と、該抵抗の抵抗値を所定周期で線形に変動させる変動手段と、上記所定周期毎の上記センス抵抗両端間の最大電圧値、最小電圧値及び平均電圧値を検出する手段と、上記平均電圧値が上記最大電圧値と最小電圧値の中間値であるか否かに基づいて上記電源が過負荷状態であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段の判定結果に従って上記二次電池への電力供給を制御する手段とを備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器、特に携帯型の機器では、一次又は二次電池からなるバッテリ、ＡＣ電源、車載のシガレット電源等複数の電源を切換使用可能なマルチ電源方式を採用するものが増加している。また、この種電子機器においては、機能拡張を目的として各種拡張機器を着脱可能としている。
【０００３】
このため、この拡張機器の装着状態により電子機器の消費電力量が変化する。上述した各電源が上記拡張機能の装着時に対応するだけの電力容量を有していれば何ら問題はないが、電子機器の最大消費電力量以下の容量しかない場合、消費電流の増加に伴う電源電圧の低下により電子機器が誤動作したり、或は故障の原因となるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、従来より電源電圧を測定することにより上記誤動作及び故障の発生を防止する方法が数々提案されている（例えば、実用新案登録第２５４０２９９号公報参照）。
【０００５】
然るに、この方法では、機器の故障による過電流発生に起因した電圧低下であるか、又は電源の容量不足により生じた電圧低下であるかが不明であった。また、個々の電源には、出力電圧偏差が存在するため、負荷容量算定に誤差を生じ、その結果必要以上に低い負荷容量で電流制限が発生するという問題もある。更には、電源投入時等の過渡期に生じるラッシュ電流に伴う電源電圧低下を機器内の過電流発生に起因するものと機器が誤認識する危惧もある。
【０００６】
一方、全負荷電流をモニタして電力を算定する方法もあるが、この方法では、電流センス抵抗値と電源の電力容量とを予め一意に決定しておく必要が有り、汎用性に欠けるという問題がある。また、電源の出力電力には偏差が存在するため、電源の電力容量に対して１００％出力電力を供給することは実質的には不可能であり、単に設計段階で偏差を十分考慮して最大電力以下に設定された値の電力を安定的に供給できる結果となるに過ぎない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基本的には、図１に示す如く電源固有の電力容量範囲内での機器の駆動時には、電源のＩ−Ｖ（負荷電流−出力電圧）特性は略線形（Ｌｉｎｅａｒ）で推移し、上記電力容量を越えての駆動時、即ち電源の過負荷状態では電源のＩ−Ｖ特性が非線型（Ｎｏｎ−Ｌｉｎｅａｒ）となるという点に着目したものである。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、その特徴は、負荷と、該負荷に電力を供給する電源と、該電源に対して上記負荷と並列に接続される電力容量判定手段であって、上記電力容量判定手段はセンス抵抗と、該センス抵抗に直列に接続される抵抗と、該抵抗の抵抗値を所定周期で線形に変動させる変動手段と、上記所定周期毎の上記センス抵抗両端間の最大電圧値、最小電圧値及び平均電圧値を検出する手段と、上記平均電圧値が上記最大電圧値と最小電圧値の中間値であるか否かに基づいて上記電源が過負荷状態であるか否かを判定する判定手段とを備えたことにある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明を適用してなる一実施例を示すブロック回路図である。
【００１０】
本実施例では、電源１に対して負荷２とセンス抵抗３とを並列に接続すると共に、上記センス抵抗３と直列に一定周期で抵抗値が変化する可変抵抗回路５を接続し、更に上記センス抵抗３の両端間に接続された検出部６を備える。
【００１１】
上記可変抵抗回路５は、可変抵抗制御回路５０１と、この回路５０１のコントロールの下で図３に示す如く一定周期Ｔで抵抗値が変化する可変抵抗５０２とからなる。
【００１２】
上記検出部６は、可変抵抗制御回路５０１による抵抗値の各変化周期Ｔ毎に上記センス抵抗３の両端間に発生する最大電圧値Ｖｍａｘ及び最小電圧値Ｖｍｉｎを夫々検出する検出部６０１、６０２と、上記各周期毎の上記センス抵抗３の電圧値の積分値の平均値Ｖｍｅａｎを求める回路６０３と、上記最大電圧検出部６０１の出力と上記平均値回路６０３の出力との差を求める第１差分回路６０４と、上記平均値回路６０３の出力と上記最小電圧検出部６０２の出力との差を求める第２差分回路６０５と、上記第１、第２差分回路６０４、６０５の出力の差を求める第３差分回路６０６とを備える。
【００１３】
図４に上記可変抵抗５０２の抵抗値変化周期Ｔと、センス抵抗３の電圧（Ｖｓｅｎｓｅ）との関係を示す。図４中、点線で示す電圧波形は電源１固有の電力容量範囲内での機器の駆動時におけるセンス抵抗３の電圧を示す。このような場合には、上記電圧の各周期Ｔにおける平均電圧値Ｖｍｅａｎはその周期Ｔ期間中の最大電圧値Ｖｍａｘと最小電圧値Ｖｍｉｎとの平均値Ｖａｖｅと一致する。
【００１４】
一方、電源１固有の電力容量範囲を越えての機器の駆動時におけるセンス抵抗３の電圧波形は、図４中実線で示す如くとなる。このような場合には、上記電圧の各周期Ｔにおける平均電圧値Ｖｍｅａｎはその周期Ｔ期間中の最大電圧値Ｖｍａｘと最小電圧値Ｖｍｉｎとの平均値Ｖａｖｅと一致しない（通常は、Ｖａｖｅ＞Ｖｍｅａｎとなる）。
【００１５】
このような相違は、電源１固有の電力容量範囲内での機器の駆動時には上述した如く電源１のＩ−Ｖ特性が線形となり、電源１固有の電力容量範囲を越えての機器の駆動時には非線形となるためである。
【００１６】
従って、上記検出部６の出力である［Ｖｍａｘ＋Ｖｍｉｎ−２Ｖｍｅａｎ］の値は、電源１固有の電力容量範囲内での機器の駆動時には「０」となり、電源１固有の電力容量範囲を越えての機器の駆動時には「０」とはならず、通常は負となるので、上記出力に基づいて機器の負荷を変動させることにより、電源の電力容量範囲内で効率よく機器を駆動できる。
【００１７】
図５は、本発明を負荷２と並列に接続された二次電池７に対する充電電流の制御に適用した際のブロック回路を示す。尚、図２に示した構成と同一箇所には同一符号を付し、説明を省略する。
【００１８】
本実施例では、検出部６の出力は充電制御部８に供給される。この充電制御部８は、上記検出部６の出力に基づき二次電池７の充電電流を制御する。
【００１９】
具体的には、検出部６の出力が「０」である際には、上記検出部６の出力が「０」以外になるまで充電電流を増加させ、検出部６の出力が「０」以外である際には、上記検出部６の出力が「０」となるまで充電電流を減少させる。これにより、電源１の効率を最大に保持できると共に二次電池７の充電も効率良く行なえる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、検出した電源の電力容量に従って負過電流を制御するので、特性の異なる電源を交換可能とした場合であっても、電源の電力容量を越えた際に発生する過電流を防止し、支障なく機器を最大効率で駆動できる。また、本発明によれば、負荷電流の一部を利用するだけであるので、既存の回路への付加も容易に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用した原理を説明するための模式図である。
【図２】本発明の第１実施例を示すブロック回路図である。
【図３】第１実施例の動作を説明するための模式図である。
【図４】第１実施例の動作を説明するための模式図である。
【図５】本発明の第２実施例を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
１    電源
２    負荷
３    センス抵抗
５    可変抵抗回路
６    検出部
７    二次電池
【図１】
0003763512.tif 000002
【図２】
0003763512.tif 000003
【図３】
0003763512.tif 000004
【図４】
0003763512.tif 000005
【図５】
0003763512.tif 000006