情報処理装置および充放電制御方法
【課題】バッテリ駆動時間を犠牲にすることなく、バッテリ寿命を延ばす。
【解決手段】実施形態によれば、情報処理装置は、第１のバッテリおよび前記第１のバッテリよりも充放電サイクル寿命が長い第２のバッテリから電力をそれぞれ受けるように構成されている。この情報処理装置は、電源回路と、充電手段とを具備する。電源回路は、前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが放電可能状態である場合、前記情報処理装置内のコンポーネントに電力を供給するために前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを放電する。充電手段は、前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが満充電状態でない場合、前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを充電する。
【解決手段】実施形態によれば、情報処理装置は、第１のバッテリおよび前記第１のバッテリよりも充放電サイクル寿命が長い第２のバッテリから電力をそれぞれ受けるように構成されている。この情報処理装置は、電源回路と、充電手段とを具備する。電源回路は、前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが放電可能状態である場合、前記情報処理装置内のコンポーネントに電力を供給するために前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを放電する。充電手段は、前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが満充電状態でない場合、前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを充電する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、バッテリ駆動可能なコンピュータのような情報処理装置および同装置に適用される充放電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートブックタイプまたはラップトップタイプの各種ポータブルパーソナルコンピュータが開発されている。このようなパーソナルコンピュータの多くは、バッテリ駆動可能に構成されている。パーソナルコンピュータに適用されるバッテリとしては、例えば、リチウムイオンバッテリが知られている。近年では、リチウムイオンバッテリの高容量化が進み、これによってパーソナルコンピュータをバッテリによって長時間駆動することが実現できるようになってきた。また、電池特性が互いに異なる複数種の組電池を搭載するシステムも知られている。
【０００３】
一方、パーソナルコンピュータの堅牢/高信頼性設計により、パーソナルコンピュータの品質(寿命)も大幅に改善されている。従って、パーソナルコンピュータにおいては、バッテリの高容量化のみならず、バッテリの長寿命化も要求される。
【０００４】
一般に、バッテリの性能（例えば、バッテリの充電可能容量）は、そのバッテリの充放電を繰り返すと徐々に劣化することが知られている。このため、バッテリの寿命を示す指標としては、充放電サイクル寿命（またはサイクル寿命と称される）が用いられる。バッテリの充放電サイクル寿命は、例えば、そのバッテリの充電可能容量がそのバッテリの初期容量に対して所定割合に低下する時における充放電サイクルの数として定義し得る。
【０００５】
ところで、最近では、バッテリの寿命を延ばすために、充放電による性能劣化が少ない新たなバッテリが開発され始めている。高寿命化を意図して設計されたバッテリはコンピュータ内の電子部品と同等の長い寿命を有するかもしれない。したがって、高寿命化を意図したバッテリは、バッテリ交換を前提としないシステム設計を可能とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１８２８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、一般に、バッテリの容量とバッテリの寿命はトレードオフの関係にあり、高寿命化を意図して設計されたバッテリの単位体積当たりの容量は、通常のリチウムイオンバッテリのような、高容量を意図して設計されたバッテリよりも小さいのが通常である。このため、高寿命化を意図して設計されたバッテリを単純にコンピュータに適用するならば、コンピュータのバッテリ駆動時間が短くなる。
【０００８】
よって、バッテリ駆動時間を犠牲にすることなく、バッテリ寿命を延ばすことができる新たな技術の実現が要求される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態によれば、情報処理装置は、第１のバッテリおよび前記第１のバッテリよりも充放電サイクル寿命が長い第２のバッテリから電力をそれぞれ受けるように構成されている。この情報処理装置は、電源回路と、充電手段とを具備する。電源回路は、前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが放電可能状態である場合、前記情報処理装置内のコンポーネントに電力を供給するために前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを放電する。充電手段は、前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが満充電状態でない場合、前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを充電する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る情報処理装置の外観を示す斜視図。
【図２】同実施形態に係る情報処理装置に取り付けられる２つのバッテリそれぞれの特性の例を説明するための図。
【図３】同実施形態に係る情報処理装置のシステム構成を示すブロック図。
【図４】同実施形態に係る情報処理装置内の電源システムの構成を示す回路図。
【図５】同実施形態に係る情報処理装置によって実行されるバッテリ接続チェック処理の手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態に係る情報処理装置によって実行される充電開始処理の手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態に係る情報処理装置に取り付けられる２つのバッテリそれぞれを充電する動作を説明するための図。
【図８】同実施形態に係る情報処理装置に取り付けられる２つのバッテリに適用されるダイオードＯＲ接続を説明するための図。
【図９】同実施形態に係る情報処理装置に取り付けられる２つのバッテリそれぞれを放電する動作を説明するための図。
【図１０】同実施形態に係る情報処理装置に取り付けられる２つのバッテリを切り替えるスイッチ回路を示す図。
【図１１】同実施形態に係る情報処理装置に取り付けられる２つのバッテリの一方の出力に接続される昇圧回路を示す図。
【図１２】同実施形態に係る情報処理装置の使用例と２つのバッテリの充放電との関係の例を示す図。
【図１３】同実施形態に係る情報処理装置によって放電開始時に実行されるバッテリ切り替え処理の手順を示すフローチャート。
【図１４】一方のバッテリのローバッテリ状態になった時に同実施形態に係る情報処理装置によって実行されるバッテリ切り替え処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、実施形態を説明する。
まず、図１を参照して、一実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。この情報処理装置は、例えば、バッテリによって駆動可能なノートブック型の携帯型パーソナルコンピュータ１０として実現されている。図１は、ディスプレイユニットを開いた状態におけるコンピュータ１０を正面側から見た斜視図である。本コンピュータ１０は、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８から電力をそれぞれ受けるように構成されている。第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８は互いに異なる特性を有している。
【００１２】
第１のバッテリ１７は、高容量化を意図した通常のリチウムイオンバッテリ（高容量バッテリ）などから構成してもよい。通常、バッテリを急速充電すると、バッテリの充放電サイクル寿命（単にサイクル寿命とも云う）に悪影響が及ぼされる。よって、高容量化を意図したリチウムイオンバッテリにおいては、その充放電サイクル寿命が短くなることを防止するために、充電電流を低く押さえる傾向がある。
【００１３】
一方、第２のバッテリ１８としては、例えば、第１のバッテリ１７よりも充放電サイクル寿命が長いバッテリ、つまり充放電に対する性能の劣化（例えば、充電可能容量の低下）が少ないバッテリが用いられる。第２のバッテリ１８においては、充放電に対する性能の劣化が少ないので、大充電電流を用いた急速充電が可能である。したがって、第２のバッテリ１８は、急速充電可能、且つ長寿命のバッテリであると云える。上述したように、バッテリの容量と充放電サイクル寿命はトレードオフの関係にあるので、第２のバッテリ１８は、第１のバッテリ１７よりも容量は低いが、第１のバッテリ１７よりも急速充電が可能で且つ第１のバッテリ１７よりも充放電サイクル寿命が長い。
【００１４】
充放電サイクル寿命が長いバッテリとしては、例えば、株式会社東芝によって開発されたSCiB蓄電池、等が挙げられる。
【００１５】
本コンピュータ１０は、本コンピュータ１０内のコンポーネントに電力を供給するために、第１のバッテリ１７よりも第２のバッテリ１８を優先的に放電する。より詳しくは、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８がそれぞれ放電可能状態である場合、本コンピュータ１０内の電源回路は、本コンピュータ１０内のコンポーネントに電力を供給するために、第１のバッテリ１７よりも優先して第２のバッテリ１８を放電する。つまり、第２のバッテリ１８が、本コンピュータ１０内のコンポーネントに電力を供給するための電力ソースとして機能する。第２のバッテリ１８の残容量が閾値よりも低下した時、つまり、例えば第２のバッテリ１８がローバッテリ状態またはローバッテリ状態に近い状態になった時、放電対象のバッテリつまり電力ソースは、第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に自動的に切り替えられる。
【００１６】
第１のバッテリ１７の電源出力端子は第２のバッテリ１８の電源出力端子にワイヤードＯＲ接続してもよい。この場合、第２のバッテリ１８の出力電圧が第１のバッテリ１７の出力電圧よりも高くなるように第２のバッテリ１８の出力電圧を設定してもよい。これにより、第１のバッテリ１７よりも第２のバッテリ１８を優先的に放電することが可能となる。第２のバッテリ１８の出力電圧は、例えば、第２のバッテリ１８内におけるバッテリーセル直列本数、つまり直列接続されるセルの個数、を変更することによって、調整することができる。
【００１７】
さらに、本コンピュータ１０内の充電回路は、第１のバッテリ１７よりも第２のバッテリ１８を優先的に充電する。より詳しくは、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８がそれぞれ満充電状態でない場合、本コンピュータ１０は、外部電源装置からの電力を用いて、第１のバッテリ１７よりも優先して第２のバッテリ１８を充電する。
【００１８】
このように、本実施形態では、第１のバッテリ１７よりも優先して第２のバッテリ１８が充放電される。これにより、本コンピュータ１０においては、第１のバッテリ１７に対する充放電の頻度を減らすことができ、これにより第１のバッテリ１７の充電可能容量が劣化し始める時期を遅らせることが出来る。したがって、第１のバッテリ１７の充電可能容量は長期間に亘って初期容量に近い値に維持できる。第２のバッテリ１８は充放電サイクル寿命が長い。たとえ第２のバッテリ１８の使用頻度（充放電の頻度）が高くても、第２のバッテリ１８の充電可能容量の劣化の程度は非常に小さい。よって、第１のバッテリ１７よりも優先して第２のバッテリ１８を充放電するという本実施形態の構成は、十分に長いバッテリ駆動時間を、長期間に亘って維持することを可能にする。
【００１９】
本コンピュータ１０は、コンピュータ本体１１と、ディスプレイユニット１２とから構成される。ディスプレイユニット１２には、ＬＣＤ１６（Liquid Crystal Display）から構成される表示装置が組み込まれている。
【００２０】
ディスプレイユニット１２は、コンピュータ本体１１に支持され、そのコンピュータ本体１１に対してコンピュータ本体１１の上面が露出される開放位置とコンピュータ本体１１の上面がディスプレイユニット１２によって覆れる閉塞位置との間を回動自由に取り付けられている。コンピュータ本体１１は薄い箱形の筐体を有しており、その上面にはキーボード１３、本コンピュータ１０をパワーオン／オフするための電源スイッチ１４およびタッチパッド１５が配置されている。
【００２１】
また、コンピュータ本体１１には、電源コネクタ２０が設けられている。電源コネクタ２０はコンピュータ本体１１の側面、例えば左側面に設けられている。この電源コネクタ２０には、外部電源装置が取り外し自在に接続される。外部電源装置としては、ＡＣアダプタを用いることが出来る。ＡＣアダプタは商用電源（ＡＣ電力）をＤＣ電力に変換する電源装置である。
【００２２】
電源コネクタ２０は、ＡＣアダプタのような外部電源装置から導出される電源プラグが取り外し自在に接続可能なジャックから構成されている。第１のバッテリ１７は、例えば、コンピュータ本体１１の後端部に取り外し自在に装着される。一方、第２のバッテリ１８は、例えば、コンピュータ本体１１の底面部に取り外し自在に装着される。第１のバッテリ１７は本コンピュータ１０に標準搭載されるバッテリであってもよく、また第２のバッテリ１８は本コンピュータ１０に必要に応じて装着可能なオプションバッテリであってもよい。
【００２３】
本コンピュータ１０は、外部電源装置からの電力、第１のバッテリ１７からの電力、または第２のバッテリ１８からの電力によって駆動される。本コンピュータ１０の電源コネクタ２０に外部電源装置が接続されているならば、本コンピュータ１０は外部電源装置からの電力によって駆動される。また、外部電源装置からの電力は、第１のバッテリ１７または第２のバッテリ１８を充電するためにも用いられる。第１のバッテリ１７または第２のバッテリ１８の充電は、本コンピュータ１０が電源オンされている期間中のみならず、本コンピュータ１０が電源オフされている期間中にも実行してもよい。本コンピュータ１０の電源コネクタ２０に外部電源装置が接続されていない期間中は、本コンピュータ１０は第１のバッテリ１７からの電力または第２のバッテリ１８からの電力によって駆動される。
【００２４】
また、コンピュータ本体１１には、外部電源装置の有無等の各種電源ステータスを通知するためのインジケータ１６が設けられている。このインジケータ１６は、例えば、コンピュータ本体１１の正面に設けられている。インジケータ１６は、ＬＥＤから構成し得る。
【００２５】
図２は、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８それぞれの特性の例を示す。第１のバッテリ１７は、例えば、高容量のリチウムイオンバッテリであってもよい。第１のバッテリ１７の特性例は、以下の通りである。
【００２６】
定格電圧：例えば、10.8[Ｖ]
定格電流容量： 例えば、6200[mAh]
容量： 例えば、62[Wh]（=10.8[Ｖ]×6200[mAh])
充電電流： 3[A]
充放電サイクル寿命： 例えば、500回
第１のバッテリ１７の満充電が500回実行された時、第１のバッテリ１７の充電可能容量は、その初期容量の例えば90[%]に減少する。
【００２７】
一方、第２のバッテリ１８は、例えば、SCiB蓄電池であってもよい。SCiB蓄電池はリチウムイオンバッテリの一種であるが、その負極にはカーボン系材料の代わりに不燃性の酸化物系材料が適用されている。これにより、SCiB蓄電池は、充放電に対する高い耐性を有し得、長寿命（つまり、充放電サイクル寿命が長い）という特徴を有する。さらに、SCiB蓄電池は通常のリチウムイオンバッテリよりも高い急速充電性能を有しており、SCiB蓄電池の充電には通常のリチウムイオンバッテリの充電電流よりも大きな充電電流を使用することが出来る。
【００２８】
第２のバッテリ１８の特性例は、以下の通りである。
定格電圧： 例えば、14.4[Ｖ]
定格電流容量： 例えば、1400[mAh]
容量： 例えば、20[Wh]（=14.4[Ｖ]×1400[mAh])
充電電流： 例えば、7[A]
充放電サイクル寿命： 例えば、2000回
第２のバッテリ１８が2000回だけ満充電された時、第２のバッテリ１８の充電可能容量は、その初期容量の例えば90[%]に減少する。
【００２９】
図３は、本コンピュータ１０のシステム構成を示している。本コンピュータ１０は、ＣＰＵ１１１、ノースブリッジ１１２、主メモリ１１３、グラフィクスコントローラ１１４、サウスブリッジ１１５、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１６、光ディスクドライブ（ＯＤＤ）１１７、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１１８、エンベデッドコントローラ（ＥＣ）１１９、電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０、電源回路１２１、ＡＣアダプタ１２２等を備えている。ＡＣアダプタ１２２は上述の外部電源装置として使用される。
【００３０】
ＣＰＵ１１１は、本コンピュータ１０の各コンポーネントの動作を制御するプロセッサである。このＣＰＵ１１１は、ＨＤＤ１１６から主メモリ１１３にロードされる各種ソフトウェア、例えば、オペレーティングシステム（ＯＳ）および各種アプリケーションプログラムを実行する。また、ＣＰＵ１１１は、不揮発性メモリであるＢＩＯＳ−ＲＯＭ１１８に格納されたＢＩＯＳ（基本入出力システム：Basic Input Output System）も実行する。ＢＩＯＳはハードウェア制御のためのシステムプログラムである。
【００３１】
ノースブリッジ１１２は、ＣＰＵ１１１のローカルバスとサウスブリッジ１１５との間を接続するブリッジデバイスである。また、ノースブリッジ１１２はグラフィクスコントローラ１１４との通信を実行する機能も有している。さらに、ノースブリッジ１１２には、主メモリ１１３を制御するメモリコントローラも内蔵されている。グラフィクスコントローラ１１４は、本コンピュータ１０のディスプレイモニタとして使用されるＬＣＤ１６を制御する表示コントローラである。
【００３２】
サウスブリッジ１１５はＰＣＩバス１に接続されており、ＰＣＩバス１上の各デバイスとの通信を実行する。また、サウスブリッジ１１５は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１６および光ディスクドライブ（ＯＤＤ）１１７を制御するためのＩＤＥ（Integrated Drive Electronics）コントローラやSerial ATAコントローラを内蔵している。
【００３３】
ＥＣ１１９、電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０、およびバッテリ１７は、Ｉ２Ｃバスのようなシリアルバス２を介して相互接続されている。エンベデッドコントローラ（ＥＣ）１１９は本コンピュータ１０の電力管理を実行するための電源管理コントローラであり、例えば、キーボード（ＫＢ）１３およびタッチパッド１５などを制御するキーボードコントローラを内蔵した１チップマイクロコンピュータとして実現されている。ＥＣ１１９は、ユーザによる電源スイッチ１４の操作に応じて本コンピュータ１０をパワーオンおよびパワーオフする機能を有している。本コンピュータ１０のパワーオンおよびパワーオフの制御は、ＥＣ１１９と電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０との協働動作によって実行される。ＥＣ１１９から送信されるＯＮ信号を受けると、電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０は電源回路１２１を制御して本コンピュータ１０をパワーオンする。また、ＥＣ１１９から送信されるＯＦＦ信号を受けると、電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０は電源回路１２１を制御して本コンピュータ１０をパワーオフする。ＥＣ１１９、電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０、および電源回路１２１は、本コンピュータ１０がパワーオフされている期間中も、バッテリ１７または１８、またはＡＣアダプタ１２２からの電力によって動作する。
【００３４】
電源回路１２１は、コンピュータ本体１１に装着されたバッテリ１７，１８の一方からの電力、またはコンピュータ本体１１に外部電源として接続されるＡＣアダプタ１２２からの電力を用いて、各コンポーネントへ供給すべき電力（動作電源）を生成する。コンピュータ本体１１にＡＣアダプタ１２２が接続されている場合には、電源回路１２１は、ＡＣアダプタ１２２からの電力を用いて各コンポーネントへの動作電源を生成すると共に、充電回路２０１をオンすることによってバッテリ１７または１８を充電する。
【００３５】
次に、図４を参照して、本コンピュータ１０内の電源システムの構成例を説明する。
図４の電源システムは、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５、ＡＣアダプタ電流検出器２１１、バッテリ電流検出器２１２，２１３、スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６、充電回路２０１等を含んでいる。ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５、ＡＣアダプタ電流検出器２１１、バッテリ電流検出器２１２，２１３、スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６は上述の電源回路１２１として機能する。
【００３６】
この電源システムにおいては、ダイオードＤ１は、ＡＣアダプタ１２２を接続するための電源端子（DC IN）２０と、システム負荷に電力を供給するための電源出力端子ＯＵＴとの間に結合されている。ダイオードＤ２は、第１のバッテリ１７の電源端子と電源出力端子ＯＵＴとの間に結合されている。さらに、ダイオードＤ３は、第２のバッテリ１８の電源端子と電源出力端子ＯＵＴとの間に結合されている。換言すれば、電源端子（DC IN）２０は、システム負荷（ＣＰＵ、メモリ、ＬＣＤパネル、等）に電力を供給するための電源回路１２１の電源出力端子ＯＵＴにダイオードＤ１を介して接続されている。第１のバッテリ１７の電源端子はダイオードＤ２を介して電源回路１２１の電源出力端子ＯＵＴに接続されている。さらに、第２のバッテリ１８の電源端子はダイオードＤ３を介して電源回路１２１の電源出力端子ＯＵＴに接続されている。
【００３７】
なお、電源出力端子ＯＵＴとシステム負荷との間にはＤＣ−ＤＣコンバータを配置しても良い。
充電回路２０１は、電源端子（DC IN）２０を介して入力されるＡＣアダプタ１２２からの電力を用いて、第１のバッテリ１７または第２のバッテリ１８を充電する充電器である。この充電回路２０１の出力端子は、ダイオードＤ４を介して第１のバッテリ１７の電源端子に接続され、さらに、ダイオードＤ５を介して第２のバッテリ１８の電源端子にも接続されている。
【００３８】
スイッチＳ１は、ＡＣアダプタ１２２の放電パスをアクティブにまたはインアクティブにするためのスイッチ回路であり、例えばＦＥＴから構成される。ＡＣアダプタ１２２の放電パスには抵抗Ｒ１が挿入されている。アダプタ電流検出器２１１は、抵抗Ｒ１の両端の電圧に基づいて、ＡＣアダプタ１２２から出力される電流、つまりＡＣアダプタ電流を検出する。スイッチＳ２は、コンピュータ１０をパワーオンまたはパワーオフするためのスイッチ回路であり、例えばＦＥＴから構成される。
【００３９】
スイッチＳ３は、第１のバッテリ１７を充電するための充電パスをアクティブにまたはインアクティブにするためのスイッチ回路であり、例えばＦＥＴから構成される。スイッチＳ４は、第２のバッテリ１８を充電するための充電パスをアクティブにまたはインアクティブにするためのスイッチ回路であり、例えばＦＥＴから構成される。
【００４０】
第１のバッテリ１７の放電パスには、上述のダイオードＤ２に加え、抵抗Ｒ２が挿入されている。バッテリ電流検出器２１２は、抵抗Ｒ２の両端の電圧に基づいて、第１のバッテリ１７の放電電流（バッテリ＃１電流）を検出する。第２のバッテリ１８の放電パスには、上述のダイオードＤ３に加え、抵抗Ｒ３が挿入されている。バッテリ電流検出器２１３は、抵抗Ｒ３の両端の電圧に基づいて、第２のバッテリ１８の放電電流（バッテリ＃２電流）を検出する。
【００４１】
第１のバッテリ１７は、第１の組電池１７１、温度測定器１７２、不揮発性メモリ１７３、および放電終止検出器１７４を含んでいる。第１の組電池１７１は、幾つかのリチウムイオン蓄電池から構成されている。温度測定器１７２は第１のバッテリ１７内の温度（バッテリ＃１温度）を検出する。この温度測定器１７２は、例えば、サーミスタ、およびＡ−Ｄ変換器などを含んでもよい。Ａ−Ｄ変換器はサーミスタによって検出される温度をアナログ値からデジタル値に変換する。不揮発性メモリ１７３は第１のバッテリ１７の特性および状態を示すバッテリ情報を格納する。バッテリ情報は、第１のバッテリ１７の充放電特性データを含む。この充放電特性データは、第１のバッテリ１７のバッテリ定格、バッテリ容量、充電電流、および充放電サイクル寿命等を示す。バッテリ情報は、さらに、第１のバッテリ１７の残容量等の現在の状態を示すステータス情報も含んでもよい。放電終止検出器１７４は、第１のバッテリ１７つまり第１の組電池１７１の過放電を防止するために、第１のバッテリ１７の出力電圧つまり第１の組電池１７１の出力電圧が放電終止電圧にまで低下したことを検出する。第１のバッテリ１７の出力電圧つまり第１の組電池１７１の出力電圧が放電終止電圧にまで低下したことが検出された時、放電終止検出器１７４は、第１のバッテリ１７の放電パスに挿入されたスイッチＳ５をオフして、第１のバッテリ１７の放電を停止させる。スイッチＳ５は、例えばＦＥＴから構成されている。
【００４２】
第２のバッテリ１８は、第２の組電池１８１、温度測定器１８２、不揮発性メモリ１８３、および放電終止検出器１８４を含んでいる。第２の組電池１８１は、例えば、幾つかのSCiB蓄電池から構成してもよい。温度測定器１８２は第２のバッテリ１８内の温度（バッテリ＃２温度）を検出する。この温度測定器１８２は、例えば、サーミスタ、およびＡ−Ｄ変換器などを含んでもよい。Ａ−Ｄ変換器はサーミスタによって検出される温度をアナログ値からデジタル値に変換する。不揮発性メモリ１８３は第２のバッテリ１８の特性および状態を示すバッテリ情報を格納する。バッテリ情報は、第２のバッテリ１８の充放電特性データを含む。この充放電特性データは、第２のバッテリ１８のバッテリ定格、バッテリ容量、充電電流、および充放電サイクル寿命等を示す。バッテリ情報は、さらに、第２のバッテリ１８の残容量等の現在の状態を示すステータス情報も含んでもよい。放電終止検出器１８４は、第２のバッテリ１８つまり第２の組電池１８１の過放電を防止するために、第２のバッテリ１８の出力電圧つまり第２の組電池１８１の出力電圧が放電終止電圧にまで低下したことを検出する。第２のバッテリ１８の出力電圧つまり第２の組電池１８１の出力電圧が放電終止電圧にまで低下したことが検出された時、放電終止検出器１８４は、第２のバッテリ１８の放電パスに挿入されたスイッチＳ６をオフして、第２のバッテリ１８の放電を停止させる。スイッチＳ６は、例えばＦＥＴから構成されている。
【００４３】
電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０は、以下の動作を実行するように構成されている。
（１）電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０は、ＡＣアダプタ出力ラインの電圧値（ＡＣアダプタ電圧）と電流値（ＡＣアダプタ電流）とを監視する。これにより電源コントローラ１２０は、ＡＣアダプタ１２２がコンピュータ１０に接続されているか否かを検出する。
（２）電源コントローラ１２０は、ＡＣアダプタ１２２がコンピュータ１０に接続されていることを検出した時、アダプタ供給ON信号によってスイッチＳ１をオンして、システム負荷および充電回路２０１への電力供給を準備する。
【００４４】
（３）電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７がコンピュータ１０の第１のバッテリ端子に接続されたことを、第１のバッテリ１７のバッテリ温度のＡ／Ｄ変換値（バッテリ＃１温度）に基づき検出する。かつ、電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７の電圧、電流、温度をそれぞれ監視する。また第１のバッテリ１７の接続が検出された時には、電源コントローラ１２０は、シリアルバス２を介して第１のバッテリ１７内の不揮発性メモリ１７３からバッテリ情報をリードし、そのリードしたバッテリ情報に基づいて第１のバッテリ１７の特性および第１のバッテリ１７の現在の状態を認識する。
（４）電源コントローラ１２０は、充電回路ＯＮ信号およびバッテリ＃１充電ＯＮ信号によって、第１のバッテリ１７の充電を制御することができる。
【００４５】
（５）電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８に関しても、上記（３）、（４）の動作を実行する。すなわち、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８がコンピュータ１０の第２のバッテリ端子に接続されたことを、第２のバッテリ１８のバッテリ温度のＡ／Ｄ変換値（バッテリ＃２温度）に基づき検出する。かつ、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８の電圧、電流、温度をそれぞれ監視する。また第２のバッテリ１８の接続が検出された時には、電源コントローラ１２０は、シリアルバス２を介して第２のバッテリ１８内の不揮発性メモリ１８３からバッテリ情報をリードし、そのリードしたバッテリ情報に基づいて第２のバッテリ１８の特性および第２のバッテリ１８の現在の状態を認識する。さらに、電源コントローラ１２０は、充電回路ＯＮ信号およびバッテリ＃２充電ＯＮ信号によって、第２のバッテリ１８の充電を制御することができる。
【００４６】
（６）本実施形態の電源システムにおいては、ＡＣアダプタ１２２、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８は、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３を介して電源出力端子ＯＵＴに接続されている。このようなＡＣアダプタ１２２、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８のダイオードＯＲ接続により、ＡＣアダプタ１２２、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８の内で出力電圧が最も高いものを、システム負荷に電力を供給するための電力ソースとして使用することができる。
【００４７】
本実施形態では、例えば、ＡＣアダプタ１２２の出力電圧が最も高く設定されている。第２のバッテリ１８の出力電圧は、第１のバッテリ１７の出力電圧よりも高く設定されている。この場合、ＡＣアダプタ１２２の優先度が最も高く、次に、第２のバッテリ１８の優先度が高く、第１のバッテリ１７の優先度が最も低くなる。
【００４８】
ＡＣアダプタ１２２は、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８よりも優先的に電力ソースとして使用される。これにより、ＡＣアダプタ１２２がコンピュータ１０に接続されている時は、ＡＣアダプタ１２２からの電力によってコンピュータ１０内のコンポーネントに電力を供給することが出来る。ＡＣアダプタ１２２が電力ソースとして動作している間は、電源出力端子ＯＵＴの電圧は、第１のバッテリ１７の出力電圧および第２のバッテリ１８の出力電圧のいずれよりも高い。したがって、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８は放電されない。一方、ＡＣアダプタ１２２がコンピュータ１０に接続されていない時は、第２のバッテリ１８は、コンピュータ１０内のコンポーネントに電力を供給するために、第１のバッテリ１７よりも優先的に放電される。第２のバッテリ１８の残容量がローバッテリ状態に近づいた時、第２のバッテリ１８の出力電圧は低下され、第１のバッテリ１７の出力電圧以下になる。この時、電力ソースは、第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に自動的に切り替えられる。
【００４９】
次に、電源コントローラ１２０によって実行される充電制御処理について説明する。
【００５０】
（１）電源コントローラ１２０は、まず、図５のフローチャートに従って、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８それぞれがコンピュータ１０に取り付けられているか否かを判定する。この場合、電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７がコンピュータ１０の第１のバッテリ端子に接続されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。第１のバッテリ１７がコンピュータ１０の第１のバッテリ端子に接続されているならば、電源コントローラ１２０は、シリアルバス２を介して第１のバッテリ１７と通信し、充放電特性データを含むバッテリ情報を第１のバッテリ１７からリードする（ステップＳ１２）。次に、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８がコンピュータ１０の第２のバッテリ端子に接続されているか否かを判定する（ステップＳ１３）。第２のバッテリ１８がコンピュータ１０の第２のバッテリ端子に接続されているならば、電源コントローラ１２０は、シリアルバス２を介して第２のバッテリ１８と通信し、充放電特性データを含むバッテリ情報を第２のバッテリ１８からリードする（ステップＳ１４）。
【００５１】
（２）電源コントローラ１２０が第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８の双方がコンピュータ１０に取り付けられていることを検出したならば、電源コントローラ１２０は、図６のフローチャートに従って、以下のように充電制御処理を実行する。
【００５２】
まず、電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７の充電開始条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２１）。第１のバッテリ１７の充電開始条件は、一般には、第１のバッテリ１７が満充電状態ではないことである。より詳しくは、第１のバッテリ１７の充電開始条件は、例えば、（１）第１のバッテリ１７が満充電状態ではない、（２）ＡＣアダプタがコンピュータ１０に接続されており、且つＡＣアダプタの出力電圧が正常である、（３）第１のバッテリ１７の温度が正常である、という３つの条件が成立したときに成立される。もちろん、（１）、（２）の２つの条件が成立した時に、第１のバッテリ１７の充電開始条件が成立していると判定しても良い。
【００５３】
第１のバッテリ１７の充電開始条件が成立しているならば（ステップＳ２１のＹＥＳ）、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８の充電開始条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２２）。第２のバッテリ１８の充電開始条件は、一般には、第２のバッテリ１８が満充電状態ではないことである。より詳しくは、第２のバッテリ１８の充電開始条件は、例えば、（１）第２のバッテリ１８が満充電状態ではない、（２）ＡＣアダプタがコンピュータ１０に接続されており、且つＡＣアダプタの出力電圧が正常である、（３）第２のバッテリ１８の温度が正常である、という３つの条件が成立したときに成立される。もちろん、（１）、（２）の２つの条件が成立した時に、第２のバッテリ１８の充電開始条件が成立していると判定しても良い。
【００５４】
第１のバッテリ１７の充電開始条件および第２のバッテリ１８の充電開始条件の双方が成立しているならば（ステップＳ２２のＹＥＳ）、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８の充電を第１のバッテリ１７の充電よりも優先して開始する（ステップＳ２３）。第１のバッテリ１７の充電開始条件のみが成立しており、第２のバッテリ１８の充電開始条件が成立していないならば（ステップＳ２２のＮＯ）、電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７の充電を開始する（ステップＳ２４）。
【００５５】
一方、第１のバッテリ１７の充電開始条件が成立していないならば（ステップＳ２１のＮＯ）、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８の充電開始条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２５）。第１のバッテリ１７の充電開始条件が成立しておらず、第２のバッテリ１８の充電開始条件のみが成立しているならば（ステップＳ２５のＹＥＳ）、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８の充電を開始する（ステップＳ２６）。
【００５６】
図７の上側に示すグラフは、第２のバッテリ１８の充電期間中における充電電流およびバッテリ電圧の変化特性を示している。このグラフの縦軸は第２のバッテリ１８の出力電圧（バッテリ＃２電圧）と第２のバッテリ１８の充電電流（バッテリ＃２充電電流）を表し、このグラフの横軸は時間を表している。図７の下側に示すグラフは、第１のバッテリ１７の充電期間中における充電電流およびバッテリ電圧の変化特性を示している。このグラフの縦軸は第１のバッテリ１７の出力電圧（バッテリ＃１電圧）と第１のバッテリ１７の充電電流（バッテリ＃１充電電流）を表し、このグラフの横軸は時間を表している。
【００５７】
ここで、ＡＣアダプタ１２２がコンピュータ１０に接続されており、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８が満充電状態でない場合を想定する。この場合、まず、第２のバッテリ１８が優先的に充電される。第２のバッテリ１８の満充電後は、第１のバッテリ１７の充電が開始される。より詳しくは、以下のような充電動作を実行してもよい。
【００５８】
（１）第２のバッテリ１８はまず7[A]の充電電流で定電流充電される。
（２）第２のバッテリ１８の電圧がある閾電圧近傍に上昇した時、第２のバッテリ１８の充電は、例えば、定電流充電から定電圧充電に切り替えられる。
（３）第２のバッテリ１８が満充電状態になった時、つまり第２のバッテリ１８の出力電圧が第２のバッテリ１８の満充電状態に対応する出力電圧にまで上昇した時（図７のタイミングｔａ）、第２のバッテリ１８の充電が終了される。そして、充電対象のバッテリは第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に切り替えられる。
（４）第１のバッテリ１７を3[A]の充電電流で定電流充電する。
（５）第１のバッテリ１７の電圧がある閾電圧近傍に上昇した時、第１のバッテリ１７の充電は、例えば、定電流充電から定電圧充電に切り替えられる。
（６）第１のバッテリ１７が満充電状態になった時、つまり第１のバッテリ１７の出力電圧が第１のバッテリ１７の満充電状態に対応する出力電圧になった時（図７のタイミングｔｂ）、第１のバッテリ１７の充電が終了される。
【００５９】
次に、図８および図９を参照して、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８に対する放電制御動作について説明する。
【００６０】
図８は第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８に対する放電回路部を示している。図８に示されているように、第１のバッテリ１７の出力電圧範囲と第２のバッテリ１８の出力電圧範囲は互い異なっている。
【００６１】
第１のバッテリ１７の満充電状態おける第１のバッテリ１７の出力電圧は第１電圧であり、第１のバッテリ１７のローバッテリ状態おける第１のバッテリ１７の出力電圧は第１電圧よりも低い第２電圧である。一方、第２のバッテリ１８の満充電状態おける第２のバッテリ１８の出力電圧は第１の電圧よりも高い第３電圧であり、第２のバッテリ１８のローバッテリ状態おける第２のバッテリ１８の出力電圧は第１の電圧よりも低く、且つ第２の電圧よりも高い第４電圧である。
【００６２】
より詳しくは、各バッテリの出力電圧範囲は、例えば、次のように設定されている。
第１のバッテリ１７の定格出力電圧は図２で説明したように例えば10.8[V]であるが、実際には、第１のバッテリ１７の出力電圧は第１のバッテリ１７の残容量に応じて変わる。第１のバッテリ１７は、例えば、その出力電圧が第１の電圧範囲、例えば9.0[V]〜12.6[V]の範囲内で変わるように設計されている。第１のバッテリ１７が満充電状態である時、第１のバッテリ１７の出力電圧は例えば12.6[V]またはその近傍の値である。第１のバッテリ１７の残容量が閾値よりも少ないローバッテリ状態の時、第１のバッテリ１７の出力電圧は例えば9.0[V]となる。
【００６３】
第２のバッテリ１８の定格出力電圧は図２で説明したように例えば14.4[V]であるが、実際には、第２のバッテリ１８の出力電圧もその第２のバッテリ１８の残容量に応じて変わる。第２のバッテリ１８は、その出力電圧が第２の電圧範囲、例えば12.0[V]〜16.8[V]の範囲内で変わるように設計されている。第２のバッテリ１８が満充電状態である時、第２のバッテリ１８の出力電圧は例えば16.8[V]またはその近傍の値である。第２のバッテリ１８の残容量が閾値よりも少ないローバッテリ状態の時、第２のバッテリ１８の出力電圧は例えば12.0[V]となる。
【００６４】
第２のバッテリ１８の出力電圧範囲（第２の電圧範囲：12.0[V]〜16.8[V]）の下端領域は、第１のバッテリ１７の出力電圧範囲（第１の電圧範囲：9.0[V]〜12.0[V]）の上端領域にオーバラップしている。これにより、第２のバッテリ１８の残容量が零になる前に電力ソースを第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に切り替えることができ、しかも、電力ソースが第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に切り替わる時には、第２のバッテリ１８および第１のバッテリ１７の双方から電力を放電させることができる。よって、電力ソース切り替え時に、電源電圧の変動等の不具合を招くことなく、安定した電力をシステム負荷に供給することが出来る。
【００６５】
図９の上側のグラフは、放電期間におけるバッテリ電圧の変化の様子を示している。このグラフの縦軸は第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８それぞれ出力電圧（バッテリ電圧）を表し、横軸は時間を表している。
一方、図９の下側のグラフは、放電期間におけるバッテリ容量の変化の様子を示している。このグラフの縦軸は第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８それぞれの容量（残容量）を表し、横軸は時間を表している。
上述したように、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８は電源出力端子にダイオードＯＲ接続されており、且つ第１のバッテリ１７の出力電圧よりも第２のバッテリ１８の出力電圧が高い。よって、ＡＣアダプタ１２２がコンピュータ１０に接続されていない期間中においては、第２のバッテリ１８が第１のバッテリ１７よりも優先して放電される。
【００６６】
第２のバッテリ１８の放電が開始されてから所定期間経過し、第２のバッテリ１８の残容量がローバッテリ状態近傍にまで低下した時（タイミングtc）、第２のバッテリ１８の出力電圧は閾値よりも低下し、第１のバッテリ１７の出力電圧と同値になる。タイミングtcからタイミングtdまでの期間中は第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８から放電される。タイミングtdより後は、第１のバッテリ１７からのみ放電される。なお、タイミングtdより後は、過放電防止プロテクターつまり放電終止検出器１８４が動作して第２のバッテリ１８の放電パスが遮断されるので、第２のバッテリ１８の出力電圧は上昇する。
【００６７】
これまでの説明では、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８を電源出力端子ＯＵＴにダイオードＯＲ接続し、且つ第１のバッテリ１７の出力電圧よりも第２のバッテリ１８の出力電圧を高く設定する構成を説明した。しかし、第２のバッテリ１８を第１のバッテリ１７に優先して放電させるための構成はこれに限定されない。
【００６８】
例えば、図１０に示すように、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８それぞれの放電パス内にスイッチ３０１，３０２を挿入しても良い。電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８それぞれが放電可能状態である期間は、スイッチ３０２をオン状態に設定し、スイッチ３０１をオフ状態に設定する。これにより、第２のバッテリ１８を優先的に放電させることが出来る。第２のバッテリ１８の残容量が少なくなった時、電源コントローラ１２０は、スイッチ３０１，３０２を制御して、電力ソースを第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に切り替える。この場合、例えば、スイッチ３０１，３０２の双方を一定期間オン状態に設定し、その後、スイッチ３０２のみをオフしてもよい。
【００６９】
また、図１１に示すように、第２のバッテリ１８の電源端子にそのバッテリの出力電圧を昇圧する昇圧回路４０１を接続し、第１のバッテリ１７の電源端子と、昇圧回路４０１の出力端子とを、電源回路１２１の電源出力端子ＯＵＴにダイオードＯＲ接続してもよい。この構成においては、2つのバッテリの出力電圧が同じでも良いため、バッテリーセル直列本数の制約を受けない。
【００７０】
次に、図１２を参照して、本コンピュータ１０の使用例と２つのバッテリ１７，１８に対する充放電動作との関係の例を説明する。
【００７１】
上述したように、本実施形態では、急速充電可能且つ長寿命という特徴を有する第２のバッテリ１８が、高容量バッテリである第１のバッテリ１７よりも優先して充放電される。したがって、結果として、たとえば、オフィスや工場等において、以下のようなコンピュータ１０の使用形態を実現することが出来る。
【００７２】
（１）高容量の第１のバッテリ１７を充電する際には時間がかかる為、第１のバッテリ１７の充電を帰宅時以降に行う。
【００７３】
（２）会議の合間のような比較的短い時間の間に、急速充電可能且つ長寿命の第２のバッテリ１９を充電する。
【００７４】
（３）長い会議や外出時には、２つのバッテリーを連続的に使用することよって、例えば、最初に第２のバッテリ１８によってコンピュータ１０を駆動し、そして第２のバッテリ１８がローバッテリ状態になった後は第１のバッテリ１７によってコンピュータ１０を駆動することによって、コンピュータ１０の長時間のバッテリ駆動を実現する。
【００７５】
図１２においては、出勤時から退勤時までの勤務期間中において短い会議と長い会議とが短い合間を置いて設定されて場合が想定されている。各会議においては、ユーザはコンピュータ１０を会議室で使用する。このため、各会議の時間帯においては、コンピュータ１０にはＡＣアダプタ１２２は接続されていない。連続する会議の合間の時間帯は、ユーザはコンピュータ１０を自席で使用することができる。このため、会議の合間の時間帯においては、コンピュータ１０にＡＣアダプタ１２２を接続することができる。退勤時以降の時間帯においても、コンピュータ１０にＡＣアダプタ１２２が接続されている。
【００７６】
いま、２つのバッテリ１７，１８が共に放電可能状態である（ローバッテリ状態ではない）とする。最初の短い会議（例えば１５０分の会議）では、コンピュータ１０は第２のバッテリ１９から放電される電力によって駆動される。最初の短い会議と次の長い会議（例えば６４０分の会議）までの合間の時間帯（例えば約２０分）においては、第２のバッテリ１８がＡＣアダプタ１２２からの電力によって急速充電される。長い会議でも、最初は、コンピュータ１０は第２のバッテリ１８から放電される電力によって駆動される。これは、第２のバッテリ１８の残像容量が既に行われた充電によって増えており、第２のバッテリ１８が放電可能状態であるからである。
【００７７】
そして、第２のバッテリ１８の残容量がローバッテリ状態に対応する閾値にまで低下すると（例えば、長い会議の開始から１８０分経過した時点）、電力ソースは、第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に自動的に切り替えられる。以降、長い会議が終了するまで、コンピュータ１０は第１のバッテリ１７から放電される電力によって駆動される。
【００７８】
長い会議が終了すると、コンピュータ１０にＡＣアダプタ１２２が接続される。バッテリ１７，１８は共にローバッテリに近い状態である。次のバッテリ駆動に備えて、まず、第２のバッテリ１８の充電が開始される。第２のバッテリ１８が満充電されると、充電対象のバッテリは、第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に自動的に切り替えられ、第１のバッテリ１７の充電が開始される。
【００７９】
このように、本実施形態では、コンピュータ１０の電力ソースが比較的短い時間間隔でバッテリ（バッテリ１７または１８）とＡＣアダプタとの間で切り替えられている間は、第２のバッテリ１８だけが充放電され、第１のバッテリ１７は充放電されない。長い会議や外出時のように長期間のバッテリ駆動が必要とされるときは、第２のバッテリ１８と第１のバッテリ１７の双方がこの順で放電される。よって、第１のバッテリ１７の充放電の頻度を、第２のバッテリ１８の充放電の頻度よりも下げることが可能となる。
【００８０】
いま、時間の短い充放電（つまり第２のバッテリ１８の充放電）が１日２回行われ、時間の長い充放電（つまり第２のバッテリ１８の充放電と第１のバッテリ１７の充放電）が1週間に2回行われると仮定し、且つ１回の充放電が１充放電サイクルに想到すると仮定すると、第２のバッテリ１８および第１のバッテリ１７の寿命は以下のようになる。
【００８１】
バッテリ１８： 40充放電サイクル／月 → 図２から、バッテリ１８の寿命はおよそ4年
バッテリ１７： 8充放電サイクル／月 → 図２から、バッテリ１７の寿命はおよそ5年
次に、図１３を参照して、図１０の放電回路に適用される放電制御処理の手順を説明する。
【００８２】
バッテリ１７または１８からの放電が必要となった時、電源コントローラ１２０は、まず、第２のバッテリ１８が放電可能状態であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。例えば、第２のバッテリ１８の出力電圧が所定値よりも高い場合、つまり第２のバッテリ１８がローバッテリ状態でない場合、第２のバッテリ１８が放電可能状態であると判定される。第２のバッテリ１８が放電可能状態であるならば（ステップＳ３１のＹＥＳ）、電源コントローラ１２０は、コンピュータ１０内のコンポーネントに電力を供給するために、第２のバッテリ１８の放電パス内のスイッチ３０２をオンして、第２のバッテリ１８を放電する（ステップＳ３２）。
【００８３】
第２のバッテリ１８が放電可能状態でないならば（ステップＳ３１のＮＯ）、電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７が放電可能状態であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。例えば、第１のバッテリ１７の出力電圧が所定値よりも高い場合、つまり第１のバッテリ１７がローバッテリ状態でない場合、第１のバッテリ１７が放電可能状態であると判定される。第１のバッテリ１７が放電可能状態であるならば（ステップＳ３３のＹＥＳ）、電源コントローラ１２０は、コンピュータ１０内のコンポーネントに電力を供給するために、第１のバッテリ１７の放電パス内のスイッチ３０１をオンして、第１のバッテリ１７を放電する（ステップＳ３４）。
【００８４】
次に、図１４を参照して、図１０の放電回路に適用される放電バッテリ切り替え処理の手順を説明する。
【００８５】
いま、第２のバッテリ１８が放電されている、つまり第２のバッテリ１８が電力ソースとして使用されていると想定する。電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８が放電可能状態であるか否かを判定する（ステップＳ４１）。第２のバッテリ１８の残容量の低下に起因して第２のバッテリ１８の出力電圧が閾値にまで低下すると、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８が放電可能状態でないと判定する。第２のバッテリ１８が放電可能状態でないと判定された時（ステップＳ４１のＮＯ）、電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７が放電可能状態であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。第１のバッテリ１７が放電可能状態であれば（ステップＳ４２のＹＥＳ）、電源コントローラ１２０は、まず、第１のバッテリ１７の放電パス内のスイッチ３０１をオンして、第１のバッテリ１７の放電を開始する（ステップＳ４３）。そして、スイッチ３０１がオンされてから所定時間（Ｔ秒）経過後に、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８の放電パス内のスイッチ３０２をオフする（ステップＳ４４）。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１のバッテリ１７とこの第１のバッテリ１７よりも充放電サイクル寿命が長い第２のバッテリ１８とを含むハイブリッドバッテリシステムが実現される。第２のバッテリ１８は第１のバッテリ１７よりも優先して充放電される。このため、第１のバッテリ１７が充放電される頻度を低く押されることが可能となるので、第１のバッテリ１７の性能劣化を遅らせることができる。一方、第２のバッテリ１８の充放電サイクル寿命は長いので、たとえ第２のバッテリ１８の充放電の頻度が高くても、第２のバッテリ１８の劣化の程度は非常に小さい。よって、バッテリ駆動時間を犠牲にすることなく、バッテリ寿命を延ばすことができる。
【００８７】
なお、本実施形態では、第２のバッテリ１８として急速充電可能で且つ充放電サイクル寿命が長いという２つの特性を併せ持つバッテリを用いる場合を例示したが、第２のバッテリ１８は、必ずしも急速充電可能という特性を有していなくてもよい。
【００８８】
また、本実施形態では、第１のバッテリ１７の容量が第２のバッテリ１８の容量よりも大きい場合を想定したが、第１のバッテリ１７の容量と第２のバッテリ１８の容量はそれぞれ任意の値に設定しても良い。
【００８９】
また本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１７…第１のバッテリ、１８…第２のバッテリ、１２０…電源コントローラ、２０１…充電回路。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、バッテリ駆動可能なコンピュータのような情報処理装置および同装置に適用される充放電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートブックタイプまたはラップトップタイプの各種ポータブルパーソナルコンピュータが開発されている。このようなパーソナルコンピュータの多くは、バッテリ駆動可能に構成されている。パーソナルコンピュータに適用されるバッテリとしては、例えば、リチウムイオンバッテリが知られている。近年では、リチウムイオンバッテリの高容量化が進み、これによってパーソナルコンピュータをバッテリによって長時間駆動することが実現できるようになってきた。また、電池特性が互いに異なる複数種の組電池を搭載するシステムも知られている。
【０００３】
一方、パーソナルコンピュータの堅牢/高信頼性設計により、パーソナルコンピュータの品質(寿命)も大幅に改善されている。従って、パーソナルコンピュータにおいては、バッテリの高容量化のみならず、バッテリの長寿命化も要求される。
【０００４】
一般に、バッテリの性能（例えば、バッテリの充電可能容量）は、そのバッテリの充放電を繰り返すと徐々に劣化することが知られている。このため、バッテリの寿命を示す指標としては、充放電サイクル寿命（またはサイクル寿命と称される）が用いられる。バッテリの充放電サイクル寿命は、例えば、そのバッテリの充電可能容量がそのバッテリの初期容量に対して所定割合に低下する時における充放電サイクルの数として定義し得る。
【０００５】
ところで、最近では、バッテリの寿命を延ばすために、充放電による性能劣化が少ない新たなバッテリが開発され始めている。高寿命化を意図して設計されたバッテリはコンピュータ内の電子部品と同等の長い寿命を有するかもしれない。したがって、高寿命化を意図したバッテリは、バッテリ交換を前提としないシステム設計を可能とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１８２８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、一般に、バッテリの容量とバッテリの寿命はトレードオフの関係にあり、高寿命化を意図して設計されたバッテリの単位体積当たりの容量は、通常のリチウムイオンバッテリのような、高容量を意図して設計されたバッテリよりも小さいのが通常である。このため、高寿命化を意図して設計されたバッテリを単純にコンピュータに適用するならば、コンピュータのバッテリ駆動時間が短くなる。
【０００８】
よって、バッテリ駆動時間を犠牲にすることなく、バッテリ寿命を延ばすことができる新たな技術の実現が要求される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態によれば、情報処理装置は、第１のバッテリおよび前記第１のバッテリよりも充放電サイクル寿命が長い第２のバッテリから電力をそれぞれ受けるように構成されている。この情報処理装置は、電源回路と、充電手段とを具備する。電源回路は、前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが放電可能状態である場合、前記情報処理装置内のコンポーネントに電力を供給するために前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを放電する。充電手段は、前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが満充電状態でない場合、前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを充電する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る情報処理装置の外観を示す斜視図。
【図２】同実施形態に係る情報処理装置に取り付けられる２つのバッテリそれぞれの特性の例を説明するための図。
【図３】同実施形態に係る情報処理装置のシステム構成を示すブロック図。
【図４】同実施形態に係る情報処理装置内の電源システムの構成を示す回路図。
【図５】同実施形態に係る情報処理装置によって実行されるバッテリ接続チェック処理の手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態に係る情報処理装置によって実行される充電開始処理の手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態に係る情報処理装置に取り付けられる２つのバッテリそれぞれを充電する動作を説明するための図。
【図８】同実施形態に係る情報処理装置に取り付けられる２つのバッテリに適用されるダイオードＯＲ接続を説明するための図。
【図９】同実施形態に係る情報処理装置に取り付けられる２つのバッテリそれぞれを放電する動作を説明するための図。
【図１０】同実施形態に係る情報処理装置に取り付けられる２つのバッテリを切り替えるスイッチ回路を示す図。
【図１１】同実施形態に係る情報処理装置に取り付けられる２つのバッテリの一方の出力に接続される昇圧回路を示す図。
【図１２】同実施形態に係る情報処理装置の使用例と２つのバッテリの充放電との関係の例を示す図。
【図１３】同実施形態に係る情報処理装置によって放電開始時に実行されるバッテリ切り替え処理の手順を示すフローチャート。
【図１４】一方のバッテリのローバッテリ状態になった時に同実施形態に係る情報処理装置によって実行されるバッテリ切り替え処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、実施形態を説明する。
まず、図１を参照して、一実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。この情報処理装置は、例えば、バッテリによって駆動可能なノートブック型の携帯型パーソナルコンピュータ１０として実現されている。図１は、ディスプレイユニットを開いた状態におけるコンピュータ１０を正面側から見た斜視図である。本コンピュータ１０は、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８から電力をそれぞれ受けるように構成されている。第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８は互いに異なる特性を有している。
【００１２】
第１のバッテリ１７は、高容量化を意図した通常のリチウムイオンバッテリ（高容量バッテリ）などから構成してもよい。通常、バッテリを急速充電すると、バッテリの充放電サイクル寿命（単にサイクル寿命とも云う）に悪影響が及ぼされる。よって、高容量化を意図したリチウムイオンバッテリにおいては、その充放電サイクル寿命が短くなることを防止するために、充電電流を低く押さえる傾向がある。
【００１３】
一方、第２のバッテリ１８としては、例えば、第１のバッテリ１７よりも充放電サイクル寿命が長いバッテリ、つまり充放電に対する性能の劣化（例えば、充電可能容量の低下）が少ないバッテリが用いられる。第２のバッテリ１８においては、充放電に対する性能の劣化が少ないので、大充電電流を用いた急速充電が可能である。したがって、第２のバッテリ１８は、急速充電可能、且つ長寿命のバッテリであると云える。上述したように、バッテリの容量と充放電サイクル寿命はトレードオフの関係にあるので、第２のバッテリ１８は、第１のバッテリ１７よりも容量は低いが、第１のバッテリ１７よりも急速充電が可能で且つ第１のバッテリ１７よりも充放電サイクル寿命が長い。
【００１４】
充放電サイクル寿命が長いバッテリとしては、例えば、株式会社東芝によって開発されたSCiB蓄電池、等が挙げられる。
【００１５】
本コンピュータ１０は、本コンピュータ１０内のコンポーネントに電力を供給するために、第１のバッテリ１７よりも第２のバッテリ１８を優先的に放電する。より詳しくは、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８がそれぞれ放電可能状態である場合、本コンピュータ１０内の電源回路は、本コンピュータ１０内のコンポーネントに電力を供給するために、第１のバッテリ１７よりも優先して第２のバッテリ１８を放電する。つまり、第２のバッテリ１８が、本コンピュータ１０内のコンポーネントに電力を供給するための電力ソースとして機能する。第２のバッテリ１８の残容量が閾値よりも低下した時、つまり、例えば第２のバッテリ１８がローバッテリ状態またはローバッテリ状態に近い状態になった時、放電対象のバッテリつまり電力ソースは、第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に自動的に切り替えられる。
【００１６】
第１のバッテリ１７の電源出力端子は第２のバッテリ１８の電源出力端子にワイヤードＯＲ接続してもよい。この場合、第２のバッテリ１８の出力電圧が第１のバッテリ１７の出力電圧よりも高くなるように第２のバッテリ１８の出力電圧を設定してもよい。これにより、第１のバッテリ１７よりも第２のバッテリ１８を優先的に放電することが可能となる。第２のバッテリ１８の出力電圧は、例えば、第２のバッテリ１８内におけるバッテリーセル直列本数、つまり直列接続されるセルの個数、を変更することによって、調整することができる。
【００１７】
さらに、本コンピュータ１０内の充電回路は、第１のバッテリ１７よりも第２のバッテリ１８を優先的に充電する。より詳しくは、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８がそれぞれ満充電状態でない場合、本コンピュータ１０は、外部電源装置からの電力を用いて、第１のバッテリ１７よりも優先して第２のバッテリ１８を充電する。
【００１８】
このように、本実施形態では、第１のバッテリ１７よりも優先して第２のバッテリ１８が充放電される。これにより、本コンピュータ１０においては、第１のバッテリ１７に対する充放電の頻度を減らすことができ、これにより第１のバッテリ１７の充電可能容量が劣化し始める時期を遅らせることが出来る。したがって、第１のバッテリ１７の充電可能容量は長期間に亘って初期容量に近い値に維持できる。第２のバッテリ１８は充放電サイクル寿命が長い。たとえ第２のバッテリ１８の使用頻度（充放電の頻度）が高くても、第２のバッテリ１８の充電可能容量の劣化の程度は非常に小さい。よって、第１のバッテリ１７よりも優先して第２のバッテリ１８を充放電するという本実施形態の構成は、十分に長いバッテリ駆動時間を、長期間に亘って維持することを可能にする。
【００１９】
本コンピュータ１０は、コンピュータ本体１１と、ディスプレイユニット１２とから構成される。ディスプレイユニット１２には、ＬＣＤ１６（Liquid Crystal Display）から構成される表示装置が組み込まれている。
【００２０】
ディスプレイユニット１２は、コンピュータ本体１１に支持され、そのコンピュータ本体１１に対してコンピュータ本体１１の上面が露出される開放位置とコンピュータ本体１１の上面がディスプレイユニット１２によって覆れる閉塞位置との間を回動自由に取り付けられている。コンピュータ本体１１は薄い箱形の筐体を有しており、その上面にはキーボード１３、本コンピュータ１０をパワーオン／オフするための電源スイッチ１４およびタッチパッド１５が配置されている。
【００２１】
また、コンピュータ本体１１には、電源コネクタ２０が設けられている。電源コネクタ２０はコンピュータ本体１１の側面、例えば左側面に設けられている。この電源コネクタ２０には、外部電源装置が取り外し自在に接続される。外部電源装置としては、ＡＣアダプタを用いることが出来る。ＡＣアダプタは商用電源（ＡＣ電力）をＤＣ電力に変換する電源装置である。
【００２２】
電源コネクタ２０は、ＡＣアダプタのような外部電源装置から導出される電源プラグが取り外し自在に接続可能なジャックから構成されている。第１のバッテリ１７は、例えば、コンピュータ本体１１の後端部に取り外し自在に装着される。一方、第２のバッテリ１８は、例えば、コンピュータ本体１１の底面部に取り外し自在に装着される。第１のバッテリ１７は本コンピュータ１０に標準搭載されるバッテリであってもよく、また第２のバッテリ１８は本コンピュータ１０に必要に応じて装着可能なオプションバッテリであってもよい。
【００２３】
本コンピュータ１０は、外部電源装置からの電力、第１のバッテリ１７からの電力、または第２のバッテリ１８からの電力によって駆動される。本コンピュータ１０の電源コネクタ２０に外部電源装置が接続されているならば、本コンピュータ１０は外部電源装置からの電力によって駆動される。また、外部電源装置からの電力は、第１のバッテリ１７または第２のバッテリ１８を充電するためにも用いられる。第１のバッテリ１７または第２のバッテリ１８の充電は、本コンピュータ１０が電源オンされている期間中のみならず、本コンピュータ１０が電源オフされている期間中にも実行してもよい。本コンピュータ１０の電源コネクタ２０に外部電源装置が接続されていない期間中は、本コンピュータ１０は第１のバッテリ１７からの電力または第２のバッテリ１８からの電力によって駆動される。
【００２４】
また、コンピュータ本体１１には、外部電源装置の有無等の各種電源ステータスを通知するためのインジケータ１６が設けられている。このインジケータ１６は、例えば、コンピュータ本体１１の正面に設けられている。インジケータ１６は、ＬＥＤから構成し得る。
【００２５】
図２は、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８それぞれの特性の例を示す。第１のバッテリ１７は、例えば、高容量のリチウムイオンバッテリであってもよい。第１のバッテリ１７の特性例は、以下の通りである。
【００２６】
定格電圧：例えば、10.8[Ｖ]
定格電流容量： 例えば、6200[mAh]
容量： 例えば、62[Wh]（=10.8[Ｖ]×6200[mAh])
充電電流： 3[A]
充放電サイクル寿命： 例えば、500回
第１のバッテリ１７の満充電が500回実行された時、第１のバッテリ１７の充電可能容量は、その初期容量の例えば90[%]に減少する。
【００２７】
一方、第２のバッテリ１８は、例えば、SCiB蓄電池であってもよい。SCiB蓄電池はリチウムイオンバッテリの一種であるが、その負極にはカーボン系材料の代わりに不燃性の酸化物系材料が適用されている。これにより、SCiB蓄電池は、充放電に対する高い耐性を有し得、長寿命（つまり、充放電サイクル寿命が長い）という特徴を有する。さらに、SCiB蓄電池は通常のリチウムイオンバッテリよりも高い急速充電性能を有しており、SCiB蓄電池の充電には通常のリチウムイオンバッテリの充電電流よりも大きな充電電流を使用することが出来る。
【００２８】
第２のバッテリ１８の特性例は、以下の通りである。
定格電圧： 例えば、14.4[Ｖ]
定格電流容量： 例えば、1400[mAh]
容量： 例えば、20[Wh]（=14.4[Ｖ]×1400[mAh])
充電電流： 例えば、7[A]
充放電サイクル寿命： 例えば、2000回
第２のバッテリ１８が2000回だけ満充電された時、第２のバッテリ１８の充電可能容量は、その初期容量の例えば90[%]に減少する。
【００２９】
図３は、本コンピュータ１０のシステム構成を示している。本コンピュータ１０は、ＣＰＵ１１１、ノースブリッジ１１２、主メモリ１１３、グラフィクスコントローラ１１４、サウスブリッジ１１５、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１６、光ディスクドライブ（ＯＤＤ）１１７、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１１８、エンベデッドコントローラ（ＥＣ）１１９、電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０、電源回路１２１、ＡＣアダプタ１２２等を備えている。ＡＣアダプタ１２２は上述の外部電源装置として使用される。
【００３０】
ＣＰＵ１１１は、本コンピュータ１０の各コンポーネントの動作を制御するプロセッサである。このＣＰＵ１１１は、ＨＤＤ１１６から主メモリ１１３にロードされる各種ソフトウェア、例えば、オペレーティングシステム（ＯＳ）および各種アプリケーションプログラムを実行する。また、ＣＰＵ１１１は、不揮発性メモリであるＢＩＯＳ−ＲＯＭ１１８に格納されたＢＩＯＳ（基本入出力システム：Basic Input Output System）も実行する。ＢＩＯＳはハードウェア制御のためのシステムプログラムである。
【００３１】
ノースブリッジ１１２は、ＣＰＵ１１１のローカルバスとサウスブリッジ１１５との間を接続するブリッジデバイスである。また、ノースブリッジ１１２はグラフィクスコントローラ１１４との通信を実行する機能も有している。さらに、ノースブリッジ１１２には、主メモリ１１３を制御するメモリコントローラも内蔵されている。グラフィクスコントローラ１１４は、本コンピュータ１０のディスプレイモニタとして使用されるＬＣＤ１６を制御する表示コントローラである。
【００３２】
サウスブリッジ１１５はＰＣＩバス１に接続されており、ＰＣＩバス１上の各デバイスとの通信を実行する。また、サウスブリッジ１１５は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１６および光ディスクドライブ（ＯＤＤ）１１７を制御するためのＩＤＥ（Integrated Drive Electronics）コントローラやSerial ATAコントローラを内蔵している。
【００３３】
ＥＣ１１９、電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０、およびバッテリ１７は、Ｉ２Ｃバスのようなシリアルバス２を介して相互接続されている。エンベデッドコントローラ（ＥＣ）１１９は本コンピュータ１０の電力管理を実行するための電源管理コントローラであり、例えば、キーボード（ＫＢ）１３およびタッチパッド１５などを制御するキーボードコントローラを内蔵した１チップマイクロコンピュータとして実現されている。ＥＣ１１９は、ユーザによる電源スイッチ１４の操作に応じて本コンピュータ１０をパワーオンおよびパワーオフする機能を有している。本コンピュータ１０のパワーオンおよびパワーオフの制御は、ＥＣ１１９と電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０との協働動作によって実行される。ＥＣ１１９から送信されるＯＮ信号を受けると、電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０は電源回路１２１を制御して本コンピュータ１０をパワーオンする。また、ＥＣ１１９から送信されるＯＦＦ信号を受けると、電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０は電源回路１２１を制御して本コンピュータ１０をパワーオフする。ＥＣ１１９、電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０、および電源回路１２１は、本コンピュータ１０がパワーオフされている期間中も、バッテリ１７または１８、またはＡＣアダプタ１２２からの電力によって動作する。
【００３４】
電源回路１２１は、コンピュータ本体１１に装着されたバッテリ１７，１８の一方からの電力、またはコンピュータ本体１１に外部電源として接続されるＡＣアダプタ１２２からの電力を用いて、各コンポーネントへ供給すべき電力（動作電源）を生成する。コンピュータ本体１１にＡＣアダプタ１２２が接続されている場合には、電源回路１２１は、ＡＣアダプタ１２２からの電力を用いて各コンポーネントへの動作電源を生成すると共に、充電回路２０１をオンすることによってバッテリ１７または１８を充電する。
【００３５】
次に、図４を参照して、本コンピュータ１０内の電源システムの構成例を説明する。
図４の電源システムは、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５、ＡＣアダプタ電流検出器２１１、バッテリ電流検出器２１２，２１３、スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６、充電回路２０１等を含んでいる。ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５、ＡＣアダプタ電流検出器２１１、バッテリ電流検出器２１２，２１３、スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６は上述の電源回路１２１として機能する。
【００３６】
この電源システムにおいては、ダイオードＤ１は、ＡＣアダプタ１２２を接続するための電源端子（DC IN）２０と、システム負荷に電力を供給するための電源出力端子ＯＵＴとの間に結合されている。ダイオードＤ２は、第１のバッテリ１７の電源端子と電源出力端子ＯＵＴとの間に結合されている。さらに、ダイオードＤ３は、第２のバッテリ１８の電源端子と電源出力端子ＯＵＴとの間に結合されている。換言すれば、電源端子（DC IN）２０は、システム負荷（ＣＰＵ、メモリ、ＬＣＤパネル、等）に電力を供給するための電源回路１２１の電源出力端子ＯＵＴにダイオードＤ１を介して接続されている。第１のバッテリ１７の電源端子はダイオードＤ２を介して電源回路１２１の電源出力端子ＯＵＴに接続されている。さらに、第２のバッテリ１８の電源端子はダイオードＤ３を介して電源回路１２１の電源出力端子ＯＵＴに接続されている。
【００３７】
なお、電源出力端子ＯＵＴとシステム負荷との間にはＤＣ−ＤＣコンバータを配置しても良い。
充電回路２０１は、電源端子（DC IN）２０を介して入力されるＡＣアダプタ１２２からの電力を用いて、第１のバッテリ１７または第２のバッテリ１８を充電する充電器である。この充電回路２０１の出力端子は、ダイオードＤ４を介して第１のバッテリ１７の電源端子に接続され、さらに、ダイオードＤ５を介して第２のバッテリ１８の電源端子にも接続されている。
【００３８】
スイッチＳ１は、ＡＣアダプタ１２２の放電パスをアクティブにまたはインアクティブにするためのスイッチ回路であり、例えばＦＥＴから構成される。ＡＣアダプタ１２２の放電パスには抵抗Ｒ１が挿入されている。アダプタ電流検出器２１１は、抵抗Ｒ１の両端の電圧に基づいて、ＡＣアダプタ１２２から出力される電流、つまりＡＣアダプタ電流を検出する。スイッチＳ２は、コンピュータ１０をパワーオンまたはパワーオフするためのスイッチ回路であり、例えばＦＥＴから構成される。
【００３９】
スイッチＳ３は、第１のバッテリ１７を充電するための充電パスをアクティブにまたはインアクティブにするためのスイッチ回路であり、例えばＦＥＴから構成される。スイッチＳ４は、第２のバッテリ１８を充電するための充電パスをアクティブにまたはインアクティブにするためのスイッチ回路であり、例えばＦＥＴから構成される。
【００４０】
第１のバッテリ１７の放電パスには、上述のダイオードＤ２に加え、抵抗Ｒ２が挿入されている。バッテリ電流検出器２１２は、抵抗Ｒ２の両端の電圧に基づいて、第１のバッテリ１７の放電電流（バッテリ＃１電流）を検出する。第２のバッテリ１８の放電パスには、上述のダイオードＤ３に加え、抵抗Ｒ３が挿入されている。バッテリ電流検出器２１３は、抵抗Ｒ３の両端の電圧に基づいて、第２のバッテリ１８の放電電流（バッテリ＃２電流）を検出する。
【００４１】
第１のバッテリ１７は、第１の組電池１７１、温度測定器１７２、不揮発性メモリ１７３、および放電終止検出器１７４を含んでいる。第１の組電池１７１は、幾つかのリチウムイオン蓄電池から構成されている。温度測定器１７２は第１のバッテリ１７内の温度（バッテリ＃１温度）を検出する。この温度測定器１７２は、例えば、サーミスタ、およびＡ−Ｄ変換器などを含んでもよい。Ａ−Ｄ変換器はサーミスタによって検出される温度をアナログ値からデジタル値に変換する。不揮発性メモリ１７３は第１のバッテリ１７の特性および状態を示すバッテリ情報を格納する。バッテリ情報は、第１のバッテリ１７の充放電特性データを含む。この充放電特性データは、第１のバッテリ１７のバッテリ定格、バッテリ容量、充電電流、および充放電サイクル寿命等を示す。バッテリ情報は、さらに、第１のバッテリ１７の残容量等の現在の状態を示すステータス情報も含んでもよい。放電終止検出器１７４は、第１のバッテリ１７つまり第１の組電池１７１の過放電を防止するために、第１のバッテリ１７の出力電圧つまり第１の組電池１７１の出力電圧が放電終止電圧にまで低下したことを検出する。第１のバッテリ１７の出力電圧つまり第１の組電池１７１の出力電圧が放電終止電圧にまで低下したことが検出された時、放電終止検出器１７４は、第１のバッテリ１７の放電パスに挿入されたスイッチＳ５をオフして、第１のバッテリ１７の放電を停止させる。スイッチＳ５は、例えばＦＥＴから構成されている。
【００４２】
第２のバッテリ１８は、第２の組電池１８１、温度測定器１８２、不揮発性メモリ１８３、および放電終止検出器１８４を含んでいる。第２の組電池１８１は、例えば、幾つかのSCiB蓄電池から構成してもよい。温度測定器１８２は第２のバッテリ１８内の温度（バッテリ＃２温度）を検出する。この温度測定器１８２は、例えば、サーミスタ、およびＡ−Ｄ変換器などを含んでもよい。Ａ−Ｄ変換器はサーミスタによって検出される温度をアナログ値からデジタル値に変換する。不揮発性メモリ１８３は第２のバッテリ１８の特性および状態を示すバッテリ情報を格納する。バッテリ情報は、第２のバッテリ１８の充放電特性データを含む。この充放電特性データは、第２のバッテリ１８のバッテリ定格、バッテリ容量、充電電流、および充放電サイクル寿命等を示す。バッテリ情報は、さらに、第２のバッテリ１８の残容量等の現在の状態を示すステータス情報も含んでもよい。放電終止検出器１８４は、第２のバッテリ１８つまり第２の組電池１８１の過放電を防止するために、第２のバッテリ１８の出力電圧つまり第２の組電池１８１の出力電圧が放電終止電圧にまで低下したことを検出する。第２のバッテリ１８の出力電圧つまり第２の組電池１８１の出力電圧が放電終止電圧にまで低下したことが検出された時、放電終止検出器１８４は、第２のバッテリ１８の放電パスに挿入されたスイッチＳ６をオフして、第２のバッテリ１８の放電を停止させる。スイッチＳ６は、例えばＦＥＴから構成されている。
【００４３】
電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０は、以下の動作を実行するように構成されている。
（１）電源コントローラ（ＰＳＣ）１２０は、ＡＣアダプタ出力ラインの電圧値（ＡＣアダプタ電圧）と電流値（ＡＣアダプタ電流）とを監視する。これにより電源コントローラ１２０は、ＡＣアダプタ１２２がコンピュータ１０に接続されているか否かを検出する。
（２）電源コントローラ１２０は、ＡＣアダプタ１２２がコンピュータ１０に接続されていることを検出した時、アダプタ供給ON信号によってスイッチＳ１をオンして、システム負荷および充電回路２０１への電力供給を準備する。
【００４４】
（３）電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７がコンピュータ１０の第１のバッテリ端子に接続されたことを、第１のバッテリ１７のバッテリ温度のＡ／Ｄ変換値（バッテリ＃１温度）に基づき検出する。かつ、電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７の電圧、電流、温度をそれぞれ監視する。また第１のバッテリ１７の接続が検出された時には、電源コントローラ１２０は、シリアルバス２を介して第１のバッテリ１７内の不揮発性メモリ１７３からバッテリ情報をリードし、そのリードしたバッテリ情報に基づいて第１のバッテリ１７の特性および第１のバッテリ１７の現在の状態を認識する。
（４）電源コントローラ１２０は、充電回路ＯＮ信号およびバッテリ＃１充電ＯＮ信号によって、第１のバッテリ１７の充電を制御することができる。
【００４５】
（５）電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８に関しても、上記（３）、（４）の動作を実行する。すなわち、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８がコンピュータ１０の第２のバッテリ端子に接続されたことを、第２のバッテリ１８のバッテリ温度のＡ／Ｄ変換値（バッテリ＃２温度）に基づき検出する。かつ、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８の電圧、電流、温度をそれぞれ監視する。また第２のバッテリ１８の接続が検出された時には、電源コントローラ１２０は、シリアルバス２を介して第２のバッテリ１８内の不揮発性メモリ１８３からバッテリ情報をリードし、そのリードしたバッテリ情報に基づいて第２のバッテリ１８の特性および第２のバッテリ１８の現在の状態を認識する。さらに、電源コントローラ１２０は、充電回路ＯＮ信号およびバッテリ＃２充電ＯＮ信号によって、第２のバッテリ１８の充電を制御することができる。
【００４６】
（６）本実施形態の電源システムにおいては、ＡＣアダプタ１２２、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８は、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３を介して電源出力端子ＯＵＴに接続されている。このようなＡＣアダプタ１２２、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８のダイオードＯＲ接続により、ＡＣアダプタ１２２、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８の内で出力電圧が最も高いものを、システム負荷に電力を供給するための電力ソースとして使用することができる。
【００４７】
本実施形態では、例えば、ＡＣアダプタ１２２の出力電圧が最も高く設定されている。第２のバッテリ１８の出力電圧は、第１のバッテリ１７の出力電圧よりも高く設定されている。この場合、ＡＣアダプタ１２２の優先度が最も高く、次に、第２のバッテリ１８の優先度が高く、第１のバッテリ１７の優先度が最も低くなる。
【００４８】
ＡＣアダプタ１２２は、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８よりも優先的に電力ソースとして使用される。これにより、ＡＣアダプタ１２２がコンピュータ１０に接続されている時は、ＡＣアダプタ１２２からの電力によってコンピュータ１０内のコンポーネントに電力を供給することが出来る。ＡＣアダプタ１２２が電力ソースとして動作している間は、電源出力端子ＯＵＴの電圧は、第１のバッテリ１７の出力電圧および第２のバッテリ１８の出力電圧のいずれよりも高い。したがって、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８は放電されない。一方、ＡＣアダプタ１２２がコンピュータ１０に接続されていない時は、第２のバッテリ１８は、コンピュータ１０内のコンポーネントに電力を供給するために、第１のバッテリ１７よりも優先的に放電される。第２のバッテリ１８の残容量がローバッテリ状態に近づいた時、第２のバッテリ１８の出力電圧は低下され、第１のバッテリ１７の出力電圧以下になる。この時、電力ソースは、第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に自動的に切り替えられる。
【００４９】
次に、電源コントローラ１２０によって実行される充電制御処理について説明する。
【００５０】
（１）電源コントローラ１２０は、まず、図５のフローチャートに従って、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８それぞれがコンピュータ１０に取り付けられているか否かを判定する。この場合、電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７がコンピュータ１０の第１のバッテリ端子に接続されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。第１のバッテリ１７がコンピュータ１０の第１のバッテリ端子に接続されているならば、電源コントローラ１２０は、シリアルバス２を介して第１のバッテリ１７と通信し、充放電特性データを含むバッテリ情報を第１のバッテリ１７からリードする（ステップＳ１２）。次に、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８がコンピュータ１０の第２のバッテリ端子に接続されているか否かを判定する（ステップＳ１３）。第２のバッテリ１８がコンピュータ１０の第２のバッテリ端子に接続されているならば、電源コントローラ１２０は、シリアルバス２を介して第２のバッテリ１８と通信し、充放電特性データを含むバッテリ情報を第２のバッテリ１８からリードする（ステップＳ１４）。
【００５１】
（２）電源コントローラ１２０が第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８の双方がコンピュータ１０に取り付けられていることを検出したならば、電源コントローラ１２０は、図６のフローチャートに従って、以下のように充電制御処理を実行する。
【００５２】
まず、電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７の充電開始条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２１）。第１のバッテリ１７の充電開始条件は、一般には、第１のバッテリ１７が満充電状態ではないことである。より詳しくは、第１のバッテリ１７の充電開始条件は、例えば、（１）第１のバッテリ１７が満充電状態ではない、（２）ＡＣアダプタがコンピュータ１０に接続されており、且つＡＣアダプタの出力電圧が正常である、（３）第１のバッテリ１７の温度が正常である、という３つの条件が成立したときに成立される。もちろん、（１）、（２）の２つの条件が成立した時に、第１のバッテリ１７の充電開始条件が成立していると判定しても良い。
【００５３】
第１のバッテリ１７の充電開始条件が成立しているならば（ステップＳ２１のＹＥＳ）、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８の充電開始条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２２）。第２のバッテリ１８の充電開始条件は、一般には、第２のバッテリ１８が満充電状態ではないことである。より詳しくは、第２のバッテリ１８の充電開始条件は、例えば、（１）第２のバッテリ１８が満充電状態ではない、（２）ＡＣアダプタがコンピュータ１０に接続されており、且つＡＣアダプタの出力電圧が正常である、（３）第２のバッテリ１８の温度が正常である、という３つの条件が成立したときに成立される。もちろん、（１）、（２）の２つの条件が成立した時に、第２のバッテリ１８の充電開始条件が成立していると判定しても良い。
【００５４】
第１のバッテリ１７の充電開始条件および第２のバッテリ１８の充電開始条件の双方が成立しているならば（ステップＳ２２のＹＥＳ）、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８の充電を第１のバッテリ１７の充電よりも優先して開始する（ステップＳ２３）。第１のバッテリ１７の充電開始条件のみが成立しており、第２のバッテリ１８の充電開始条件が成立していないならば（ステップＳ２２のＮＯ）、電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７の充電を開始する（ステップＳ２４）。
【００５５】
一方、第１のバッテリ１７の充電開始条件が成立していないならば（ステップＳ２１のＮＯ）、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８の充電開始条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２５）。第１のバッテリ１７の充電開始条件が成立しておらず、第２のバッテリ１８の充電開始条件のみが成立しているならば（ステップＳ２５のＹＥＳ）、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８の充電を開始する（ステップＳ２６）。
【００５６】
図７の上側に示すグラフは、第２のバッテリ１８の充電期間中における充電電流およびバッテリ電圧の変化特性を示している。このグラフの縦軸は第２のバッテリ１８の出力電圧（バッテリ＃２電圧）と第２のバッテリ１８の充電電流（バッテリ＃２充電電流）を表し、このグラフの横軸は時間を表している。図７の下側に示すグラフは、第１のバッテリ１７の充電期間中における充電電流およびバッテリ電圧の変化特性を示している。このグラフの縦軸は第１のバッテリ１７の出力電圧（バッテリ＃１電圧）と第１のバッテリ１７の充電電流（バッテリ＃１充電電流）を表し、このグラフの横軸は時間を表している。
【００５７】
ここで、ＡＣアダプタ１２２がコンピュータ１０に接続されており、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８が満充電状態でない場合を想定する。この場合、まず、第２のバッテリ１８が優先的に充電される。第２のバッテリ１８の満充電後は、第１のバッテリ１７の充電が開始される。より詳しくは、以下のような充電動作を実行してもよい。
【００５８】
（１）第２のバッテリ１８はまず7[A]の充電電流で定電流充電される。
（２）第２のバッテリ１８の電圧がある閾電圧近傍に上昇した時、第２のバッテリ１８の充電は、例えば、定電流充電から定電圧充電に切り替えられる。
（３）第２のバッテリ１８が満充電状態になった時、つまり第２のバッテリ１８の出力電圧が第２のバッテリ１８の満充電状態に対応する出力電圧にまで上昇した時（図７のタイミングｔａ）、第２のバッテリ１８の充電が終了される。そして、充電対象のバッテリは第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に切り替えられる。
（４）第１のバッテリ１７を3[A]の充電電流で定電流充電する。
（５）第１のバッテリ１７の電圧がある閾電圧近傍に上昇した時、第１のバッテリ１７の充電は、例えば、定電流充電から定電圧充電に切り替えられる。
（６）第１のバッテリ１７が満充電状態になった時、つまり第１のバッテリ１７の出力電圧が第１のバッテリ１７の満充電状態に対応する出力電圧になった時（図７のタイミングｔｂ）、第１のバッテリ１７の充電が終了される。
【００５９】
次に、図８および図９を参照して、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８に対する放電制御動作について説明する。
【００６０】
図８は第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８に対する放電回路部を示している。図８に示されているように、第１のバッテリ１７の出力電圧範囲と第２のバッテリ１８の出力電圧範囲は互い異なっている。
【００６１】
第１のバッテリ１７の満充電状態おける第１のバッテリ１７の出力電圧は第１電圧であり、第１のバッテリ１７のローバッテリ状態おける第１のバッテリ１７の出力電圧は第１電圧よりも低い第２電圧である。一方、第２のバッテリ１８の満充電状態おける第２のバッテリ１８の出力電圧は第１の電圧よりも高い第３電圧であり、第２のバッテリ１８のローバッテリ状態おける第２のバッテリ１８の出力電圧は第１の電圧よりも低く、且つ第２の電圧よりも高い第４電圧である。
【００６２】
より詳しくは、各バッテリの出力電圧範囲は、例えば、次のように設定されている。
第１のバッテリ１７の定格出力電圧は図２で説明したように例えば10.8[V]であるが、実際には、第１のバッテリ１７の出力電圧は第１のバッテリ１７の残容量に応じて変わる。第１のバッテリ１７は、例えば、その出力電圧が第１の電圧範囲、例えば9.0[V]〜12.6[V]の範囲内で変わるように設計されている。第１のバッテリ１７が満充電状態である時、第１のバッテリ１７の出力電圧は例えば12.6[V]またはその近傍の値である。第１のバッテリ１７の残容量が閾値よりも少ないローバッテリ状態の時、第１のバッテリ１７の出力電圧は例えば9.0[V]となる。
【００６３】
第２のバッテリ１８の定格出力電圧は図２で説明したように例えば14.4[V]であるが、実際には、第２のバッテリ１８の出力電圧もその第２のバッテリ１８の残容量に応じて変わる。第２のバッテリ１８は、その出力電圧が第２の電圧範囲、例えば12.0[V]〜16.8[V]の範囲内で変わるように設計されている。第２のバッテリ１８が満充電状態である時、第２のバッテリ１８の出力電圧は例えば16.8[V]またはその近傍の値である。第２のバッテリ１８の残容量が閾値よりも少ないローバッテリ状態の時、第２のバッテリ１８の出力電圧は例えば12.0[V]となる。
【００６４】
第２のバッテリ１８の出力電圧範囲（第２の電圧範囲：12.0[V]〜16.8[V]）の下端領域は、第１のバッテリ１７の出力電圧範囲（第１の電圧範囲：9.0[V]〜12.0[V]）の上端領域にオーバラップしている。これにより、第２のバッテリ１８の残容量が零になる前に電力ソースを第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に切り替えることができ、しかも、電力ソースが第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に切り替わる時には、第２のバッテリ１８および第１のバッテリ１７の双方から電力を放電させることができる。よって、電力ソース切り替え時に、電源電圧の変動等の不具合を招くことなく、安定した電力をシステム負荷に供給することが出来る。
【００６５】
図９の上側のグラフは、放電期間におけるバッテリ電圧の変化の様子を示している。このグラフの縦軸は第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８それぞれ出力電圧（バッテリ電圧）を表し、横軸は時間を表している。
一方、図９の下側のグラフは、放電期間におけるバッテリ容量の変化の様子を示している。このグラフの縦軸は第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８それぞれの容量（残容量）を表し、横軸は時間を表している。
上述したように、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８は電源出力端子にダイオードＯＲ接続されており、且つ第１のバッテリ１７の出力電圧よりも第２のバッテリ１８の出力電圧が高い。よって、ＡＣアダプタ１２２がコンピュータ１０に接続されていない期間中においては、第２のバッテリ１８が第１のバッテリ１７よりも優先して放電される。
【００６６】
第２のバッテリ１８の放電が開始されてから所定期間経過し、第２のバッテリ１８の残容量がローバッテリ状態近傍にまで低下した時（タイミングtc）、第２のバッテリ１８の出力電圧は閾値よりも低下し、第１のバッテリ１７の出力電圧と同値になる。タイミングtcからタイミングtdまでの期間中は第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８から放電される。タイミングtdより後は、第１のバッテリ１７からのみ放電される。なお、タイミングtdより後は、過放電防止プロテクターつまり放電終止検出器１８４が動作して第２のバッテリ１８の放電パスが遮断されるので、第２のバッテリ１８の出力電圧は上昇する。
【００６７】
これまでの説明では、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８を電源出力端子ＯＵＴにダイオードＯＲ接続し、且つ第１のバッテリ１７の出力電圧よりも第２のバッテリ１８の出力電圧を高く設定する構成を説明した。しかし、第２のバッテリ１８を第１のバッテリ１７に優先して放電させるための構成はこれに限定されない。
【００６８】
例えば、図１０に示すように、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８それぞれの放電パス内にスイッチ３０１，３０２を挿入しても良い。電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７および第２のバッテリ１８それぞれが放電可能状態である期間は、スイッチ３０２をオン状態に設定し、スイッチ３０１をオフ状態に設定する。これにより、第２のバッテリ１８を優先的に放電させることが出来る。第２のバッテリ１８の残容量が少なくなった時、電源コントローラ１２０は、スイッチ３０１，３０２を制御して、電力ソースを第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に切り替える。この場合、例えば、スイッチ３０１，３０２の双方を一定期間オン状態に設定し、その後、スイッチ３０２のみをオフしてもよい。
【００６９】
また、図１１に示すように、第２のバッテリ１８の電源端子にそのバッテリの出力電圧を昇圧する昇圧回路４０１を接続し、第１のバッテリ１７の電源端子と、昇圧回路４０１の出力端子とを、電源回路１２１の電源出力端子ＯＵＴにダイオードＯＲ接続してもよい。この構成においては、2つのバッテリの出力電圧が同じでも良いため、バッテリーセル直列本数の制約を受けない。
【００７０】
次に、図１２を参照して、本コンピュータ１０の使用例と２つのバッテリ１７，１８に対する充放電動作との関係の例を説明する。
【００７１】
上述したように、本実施形態では、急速充電可能且つ長寿命という特徴を有する第２のバッテリ１８が、高容量バッテリである第１のバッテリ１７よりも優先して充放電される。したがって、結果として、たとえば、オフィスや工場等において、以下のようなコンピュータ１０の使用形態を実現することが出来る。
【００７２】
（１）高容量の第１のバッテリ１７を充電する際には時間がかかる為、第１のバッテリ１７の充電を帰宅時以降に行う。
【００７３】
（２）会議の合間のような比較的短い時間の間に、急速充電可能且つ長寿命の第２のバッテリ１９を充電する。
【００７４】
（３）長い会議や外出時には、２つのバッテリーを連続的に使用することよって、例えば、最初に第２のバッテリ１８によってコンピュータ１０を駆動し、そして第２のバッテリ１８がローバッテリ状態になった後は第１のバッテリ１７によってコンピュータ１０を駆動することによって、コンピュータ１０の長時間のバッテリ駆動を実現する。
【００７５】
図１２においては、出勤時から退勤時までの勤務期間中において短い会議と長い会議とが短い合間を置いて設定されて場合が想定されている。各会議においては、ユーザはコンピュータ１０を会議室で使用する。このため、各会議の時間帯においては、コンピュータ１０にはＡＣアダプタ１２２は接続されていない。連続する会議の合間の時間帯は、ユーザはコンピュータ１０を自席で使用することができる。このため、会議の合間の時間帯においては、コンピュータ１０にＡＣアダプタ１２２を接続することができる。退勤時以降の時間帯においても、コンピュータ１０にＡＣアダプタ１２２が接続されている。
【００７６】
いま、２つのバッテリ１７，１８が共に放電可能状態である（ローバッテリ状態ではない）とする。最初の短い会議（例えば１５０分の会議）では、コンピュータ１０は第２のバッテリ１９から放電される電力によって駆動される。最初の短い会議と次の長い会議（例えば６４０分の会議）までの合間の時間帯（例えば約２０分）においては、第２のバッテリ１８がＡＣアダプタ１２２からの電力によって急速充電される。長い会議でも、最初は、コンピュータ１０は第２のバッテリ１８から放電される電力によって駆動される。これは、第２のバッテリ１８の残像容量が既に行われた充電によって増えており、第２のバッテリ１８が放電可能状態であるからである。
【００７７】
そして、第２のバッテリ１８の残容量がローバッテリ状態に対応する閾値にまで低下すると（例えば、長い会議の開始から１８０分経過した時点）、電力ソースは、第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に自動的に切り替えられる。以降、長い会議が終了するまで、コンピュータ１０は第１のバッテリ１７から放電される電力によって駆動される。
【００７８】
長い会議が終了すると、コンピュータ１０にＡＣアダプタ１２２が接続される。バッテリ１７，１８は共にローバッテリに近い状態である。次のバッテリ駆動に備えて、まず、第２のバッテリ１８の充電が開始される。第２のバッテリ１８が満充電されると、充電対象のバッテリは、第２のバッテリ１８から第１のバッテリ１７に自動的に切り替えられ、第１のバッテリ１７の充電が開始される。
【００７９】
このように、本実施形態では、コンピュータ１０の電力ソースが比較的短い時間間隔でバッテリ（バッテリ１７または１８）とＡＣアダプタとの間で切り替えられている間は、第２のバッテリ１８だけが充放電され、第１のバッテリ１７は充放電されない。長い会議や外出時のように長期間のバッテリ駆動が必要とされるときは、第２のバッテリ１８と第１のバッテリ１７の双方がこの順で放電される。よって、第１のバッテリ１７の充放電の頻度を、第２のバッテリ１８の充放電の頻度よりも下げることが可能となる。
【００８０】
いま、時間の短い充放電（つまり第２のバッテリ１８の充放電）が１日２回行われ、時間の長い充放電（つまり第２のバッテリ１８の充放電と第１のバッテリ１７の充放電）が1週間に2回行われると仮定し、且つ１回の充放電が１充放電サイクルに想到すると仮定すると、第２のバッテリ１８および第１のバッテリ１７の寿命は以下のようになる。
【００８１】
バッテリ１８： 40充放電サイクル／月 → 図２から、バッテリ１８の寿命はおよそ4年
バッテリ１７： 8充放電サイクル／月 → 図２から、バッテリ１７の寿命はおよそ5年
次に、図１３を参照して、図１０の放電回路に適用される放電制御処理の手順を説明する。
【００８２】
バッテリ１７または１８からの放電が必要となった時、電源コントローラ１２０は、まず、第２のバッテリ１８が放電可能状態であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。例えば、第２のバッテリ１８の出力電圧が所定値よりも高い場合、つまり第２のバッテリ１８がローバッテリ状態でない場合、第２のバッテリ１８が放電可能状態であると判定される。第２のバッテリ１８が放電可能状態であるならば（ステップＳ３１のＹＥＳ）、電源コントローラ１２０は、コンピュータ１０内のコンポーネントに電力を供給するために、第２のバッテリ１８の放電パス内のスイッチ３０２をオンして、第２のバッテリ１８を放電する（ステップＳ３２）。
【００８３】
第２のバッテリ１８が放電可能状態でないならば（ステップＳ３１のＮＯ）、電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７が放電可能状態であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。例えば、第１のバッテリ１７の出力電圧が所定値よりも高い場合、つまり第１のバッテリ１７がローバッテリ状態でない場合、第１のバッテリ１７が放電可能状態であると判定される。第１のバッテリ１７が放電可能状態であるならば（ステップＳ３３のＹＥＳ）、電源コントローラ１２０は、コンピュータ１０内のコンポーネントに電力を供給するために、第１のバッテリ１７の放電パス内のスイッチ３０１をオンして、第１のバッテリ１７を放電する（ステップＳ３４）。
【００８４】
次に、図１４を参照して、図１０の放電回路に適用される放電バッテリ切り替え処理の手順を説明する。
【００８５】
いま、第２のバッテリ１８が放電されている、つまり第２のバッテリ１８が電力ソースとして使用されていると想定する。電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８が放電可能状態であるか否かを判定する（ステップＳ４１）。第２のバッテリ１８の残容量の低下に起因して第２のバッテリ１８の出力電圧が閾値にまで低下すると、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８が放電可能状態でないと判定する。第２のバッテリ１８が放電可能状態でないと判定された時（ステップＳ４１のＮＯ）、電源コントローラ１２０は、第１のバッテリ１７が放電可能状態であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。第１のバッテリ１７が放電可能状態であれば（ステップＳ４２のＹＥＳ）、電源コントローラ１２０は、まず、第１のバッテリ１７の放電パス内のスイッチ３０１をオンして、第１のバッテリ１７の放電を開始する（ステップＳ４３）。そして、スイッチ３０１がオンされてから所定時間（Ｔ秒）経過後に、電源コントローラ１２０は、第２のバッテリ１８の放電パス内のスイッチ３０２をオフする（ステップＳ４４）。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１のバッテリ１７とこの第１のバッテリ１７よりも充放電サイクル寿命が長い第２のバッテリ１８とを含むハイブリッドバッテリシステムが実現される。第２のバッテリ１８は第１のバッテリ１７よりも優先して充放電される。このため、第１のバッテリ１７が充放電される頻度を低く押されることが可能となるので、第１のバッテリ１７の性能劣化を遅らせることができる。一方、第２のバッテリ１８の充放電サイクル寿命は長いので、たとえ第２のバッテリ１８の充放電の頻度が高くても、第２のバッテリ１８の劣化の程度は非常に小さい。よって、バッテリ駆動時間を犠牲にすることなく、バッテリ寿命を延ばすことができる。
【００８７】
なお、本実施形態では、第２のバッテリ１８として急速充電可能で且つ充放電サイクル寿命が長いという２つの特性を併せ持つバッテリを用いる場合を例示したが、第２のバッテリ１８は、必ずしも急速充電可能という特性を有していなくてもよい。
【００８８】
また、本実施形態では、第１のバッテリ１７の容量が第２のバッテリ１８の容量よりも大きい場合を想定したが、第１のバッテリ１７の容量と第２のバッテリ１８の容量はそれぞれ任意の値に設定しても良い。
【００８９】
また本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１７…第１のバッテリ、１８…第２のバッテリ、１２０…電源コントローラ、２０１…充電回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のバッテリおよび前記第１のバッテリよりも充放電サイクル寿命が長い第２のバッテリから電力をそれぞれ受けるように構成された情報処理装置であって、
前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが放電可能状態である場合、前記情報処理装置内のコンポーネントに電力を供給するために前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを放電する電源回路と、
前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが満充電状態でない場合、前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを充電する充電手段とを具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記第２のバッテリの出力電圧は前記第１のバッテリの出力電圧よりも高く、
前記電源回路は、電源出力端子と、前記第１のバッテリの電源端子と前記電源出力端子との間に結合された第１のダイオードと、前記第２のバッテリの電源端子と前記電源出力端子との間に結合された第２のダイオードとを含むことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記電源回路は、前記第２のバッテリ１８の残容量が閾値よりも低下した時、放電対象のバッテリを前記第２のバッテリ１８から前記第１のバッテリに切り替えることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記第２のバッテリは前記第１のバッテリよりも高い急速充電性能を有することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記第１のバッテリの容量は前記第２のバッテリの容量よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記第１のバッテリの満充電状態おける前記第１のバッテリの出力電圧は第１電圧であり、前記第１のバッテリのローバッテリ状態おける前記第１のバッテリの出力電圧は前記第１電圧よりも低い第２電圧であり、前記第２のバッテリの満充電状態おける前記第２のバッテリの出力電圧は前記第１の電圧よりも高い第３電圧であり、前記第２のバッテリのローバッテリ状態おける前記第２のバッテリの出力電圧は前記第１の電圧よりも低く、且つ前記第２の電圧よりも高い第４電圧であり、
前記電源回路は、電源出力端子と、前記第１のバッテリの電源端子と前記電源出力端子との間に結合された第１のダイオードと、前記第２のバッテリの電源端子と前記電源出力端子との間に結合された第２のダイオードとを含むことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項７】
情報処理装置に設けられる、第１のバッテリおよび前記第１のバッテリよりも充放電サイクル寿命が長い第２のバッテリそれぞれの充放電を制御する充放電制御方法であって、
前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが放電可能状態である場合、前記情報処理装置内のコンポーネントに電力を供給するために前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを放電するステップと、
前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが満充電状態でない場合、前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを充電するステップとを具備することを特徴とする充放電制御方法。
【請求項８】
前記放電するステップは、前記第２のバッテリ１８の残容量が閾値よりも低下した時、放電対象のバッテリを前記第２のバッテリ１８から前記第１のバッテリに切り替えるステップを含むことを特徴とする請求項７記載の充放電制御方法。
【請求項９】
前記第２のバッテリは前記第１のバッテリよりも高い急速充電性能を有することを特徴とする請求項７記載の充放電制御方法。
【請求項１０】
前記第１のバッテリの容量は前記第２のバッテリの容量よりも大きいことを特徴とする請求項７記載の充放電制御方法。
【請求項１】
第１のバッテリおよび前記第１のバッテリよりも充放電サイクル寿命が長い第２のバッテリから電力をそれぞれ受けるように構成された情報処理装置であって、
前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが放電可能状態である場合、前記情報処理装置内のコンポーネントに電力を供給するために前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを放電する電源回路と、
前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが満充電状態でない場合、前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを充電する充電手段とを具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記第２のバッテリの出力電圧は前記第１のバッテリの出力電圧よりも高く、
前記電源回路は、電源出力端子と、前記第１のバッテリの電源端子と前記電源出力端子との間に結合された第１のダイオードと、前記第２のバッテリの電源端子と前記電源出力端子との間に結合された第２のダイオードとを含むことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記電源回路は、前記第２のバッテリ１８の残容量が閾値よりも低下した時、放電対象のバッテリを前記第２のバッテリ１８から前記第１のバッテリに切り替えることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記第２のバッテリは前記第１のバッテリよりも高い急速充電性能を有することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記第１のバッテリの容量は前記第２のバッテリの容量よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記第１のバッテリの満充電状態おける前記第１のバッテリの出力電圧は第１電圧であり、前記第１のバッテリのローバッテリ状態おける前記第１のバッテリの出力電圧は前記第１電圧よりも低い第２電圧であり、前記第２のバッテリの満充電状態おける前記第２のバッテリの出力電圧は前記第１の電圧よりも高い第３電圧であり、前記第２のバッテリのローバッテリ状態おける前記第２のバッテリの出力電圧は前記第１の電圧よりも低く、且つ前記第２の電圧よりも高い第４電圧であり、
前記電源回路は、電源出力端子と、前記第１のバッテリの電源端子と前記電源出力端子との間に結合された第１のダイオードと、前記第２のバッテリの電源端子と前記電源出力端子との間に結合された第２のダイオードとを含むことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項７】
情報処理装置に設けられる、第１のバッテリおよび前記第１のバッテリよりも充放電サイクル寿命が長い第２のバッテリそれぞれの充放電を制御する充放電制御方法であって、
前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが放電可能状態である場合、前記情報処理装置内のコンポーネントに電力を供給するために前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを放電するステップと、
前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリそれぞれが満充電状態でない場合、前記第１のバッテリよりも優先して前記第２のバッテリを充電するステップとを具備することを特徴とする充放電制御方法。
【請求項８】
前記放電するステップは、前記第２のバッテリ１８の残容量が閾値よりも低下した時、放電対象のバッテリを前記第２のバッテリ１８から前記第１のバッテリに切り替えるステップを含むことを特徴とする請求項７記載の充放電制御方法。
【請求項９】
前記第２のバッテリは前記第１のバッテリよりも高い急速充電性能を有することを特徴とする請求項７記載の充放電制御方法。
【請求項１０】
前記第１のバッテリの容量は前記第２のバッテリの容量よりも大きいことを特徴とする請求項７記載の充放電制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−２２９３３７（Ｐ２０１１−２２９３３７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９８９６０（Ｐ２０１０−９８９６０）
【出願日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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