JPH11289687A - 電源アダプター及び２次電池により駆動される装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源アダプターの電源容量及び製造コストの
低減を図る。 【解決手段】 装置１において、交流電圧を直流電圧に
変換する機能を有しかつ電源容量が装置の駆動時の定格
電力未満とされた電源アダプター２と、該電源アダプタ
ー２を用いて充電される２次電池３とを設け、装置１を
駆動する際には、電源アダプター２と２次電池３との双
方から電源供給を行う。そして、制御手段６によって、
装置１の駆動時の消費電力が電源アダプター２による供
給電力を越えていると判断された場合には、電源アダプ
ター２及び２次電池３から装置１への電源供給を行い、
また、装置１の駆動時の消費電力が電源アダプター２に
よる供給電力以下であると判断された場合には、電源ア
ダプター２のみから装置１への電源供給を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源アダプターと
２次電池の双方から電源供給を受けられるようにした装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】装置を駆動するための電源としては、交
流電圧（商用交流電圧等）を所定レベルの直流電圧に変
換して電源供給を行う電源アダプター（所謂ＡＣアダプ
ター）と、充電による繰り返しの使用が可能な２次電池
が挙げられる。

【０００３】例えば、図３に示すように、装置ａに対し
てスイッチ手段ｂを介して電源アダプターｃと２次電池
ｄとを選択的に接続することができるようにした構成が
挙げられる。この場合、電源アダプターｃや２次電池ｄ
の電源容量は装置ａのピーク時における消費電力を充分
賄うに足る容量とされ、２次電池ｄの充電が充分である
ときにはスイッチ手段ｂを２次電池ｄ側に切り換えて装
置ａを駆動し、また、２次電池ｄの充電が不充分である
ときにはスイッチ手段ｂを電源アダプターｃ側に切り換
えて装置ａを駆動することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た装置にあっては、電源アダプターや２次電池の製造コ
ストがその電源容量にほぼ比例して増加してしまうとい
う問題や、装置の消費電力が多いほど電源アダプター等
に要求される電源容量が大きくなるため、その体積の増
加、延いては装置の大型化を招いてしまうといった問題
がある。

【０００５】そこで、本発明は、電源アダプターの電源
容量及び製造コストの低減を図ることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した課題を
解決するために、電源容量が装置の駆動時の定格電力未
満とされた電源アダプターと、該電源アダプターによっ
て充電される２次電池との双方から電源供給が行われる
ように構成したものである。

【０００７】従って、本発明によれば、電源アダプター
と２次電池とを併用して装置を駆動することで、装置を
駆動するに際して電源アダプターだけでは不足する供給
電力を２次電池により補うことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る装置の基本構
成を示すものであり、装置１は、交流電圧を直流電圧に
変換する機能を有する電源アダプター２と、２次電池３
とから電源供給を同時に受ける構成とされる。尚、本発
明に関する限り装置１についてその構成の如何は問わな
いので、各種の音響機器や映像機器、コンピュータ等に
幅広く適用することができる。

【０００９】内部に交流−直流変換手段（ＡＣ−ＤＣコ
ンバーター等。）を有する電源アダプター２は、その電
源容量が装置１の駆動時における定格電力未満とされて
おり、また、２次電池３は電源アダプター２によって充
電されるようになっている。

【００１０】装置１を駆動する際には、上記のように電
源アダプター２の電源容量だけでは装置１の定格電力を
賄うことができないため、当該電源アダプター２と２次
電池３との双方から装置１に電源供給が行われる。

【００１１】例えば、図示するように、第１のスイッチ
手段４を介して電源アダプター２を装置１又は２次電池
３に対して選択的に接続するとともに、第２のスイッチ
手段５を介して装置１と２次電池３とを接続する。つま
り、第１のスイッチ手段４は装置１との接続接点４ａ及
び２次電池３との接続接点４ｂを有しており、電源アダ
プター２と装置１とを接続するか又は電源アダプター２
と２次電池３とを接続するかを規定する。また、第２の
スイッチ手段５は２次電池３を装置１に接続するか否か
を規定するオン／オフスイッチである。尚、これらのス
イッチ手段には、例えば、半導体スイッチ素子、リレー
接点、手動スイッチ等が用いられるが、図では単にスイ
ッチの記号で示している。

【００１２】装置１の消費電力についてある程度の変動
幅が認められる場合（例えば、装置の最低消費電力とピ
ーク電力とに比較的差がある場合等。）には、電源アダ
プター２と２次電池３との双方から常に装置１への電源
供給を行う必要はないので、コンピュータ等の計算手段
や専用回路を用いて装置１内に実現される制御手段６に
よって、装置１の消費電力に応じて電源アダプター２や
２次電池３から受ける電源供給を制御することが好まし
い。

【００１３】即ち、制御手段６によって、装置１の駆動
時における消費電力が電源アダプター２による供給電力
を越えていると判断された場合には、第１のスイッチ手
段４において装置１側の接点４ａを選択し、かつ第２の
スイッチ手段５を閉じることによって、装置１が電源ア
ダプター２及び２次電池３から電源供給を受けるように
制御する。

【００１４】また、制御手段６によって、装置１の駆動
時における消費電力が電源アダプター２による供給電力
以下であると判断された場合には、第１のスイッチ手段
４において装置１側の接点４ａを選択し、かつ第２のス
イッチ手段５を開くことによって、装置１が電源アダプ
ター２のみから電源供給を受けるように制御する。

【００１５】尚、２次電池３の充電を行う場合には、第
１のスイッチ手段４において２次電池３側の接点４ｂを
選択し、かつ第２のスイッチ手段５を開いた状態にすれ
ば良い。

【００１６】また、装置１における現在の消費電力を把
握するためには、消費電力の検出手段を装置１内に積極
的に設ける方法と、装置１の現在の状況下において動作
している回路や構成部（電源アダプター等を含む。）を
制御手段６が判断し、これらについての設計上の電力値
から消費電力を判断する方法とがある。尚、前者の方法
によれば、消費電力を正確に把握できるという利点があ
る反面、構成が複雑化したりやコストの上昇を伴うとい
う不利益があり、他方、後者の方法によれば回路構成が
簡単である反面、正確な消費電力が得られないので、場
合に応じて両者を組み合せた方法を用いることが実用的
である。

【００１７】電源アダプター２から装置１への電源供給
は、両者が電気的に接続されていることが前提となるの
で、電源アダプター２と装置１との接続状態を自動的に
検知するための接続検知手段を設ける場合には、電源端
子の端子電圧を検出して接続の有無を判断する方法や、
近接センサー、検知用スイッチや接点等を付設して接続
の有無を判断する方法等を用いることができる。これに
よって、電源アダプター２と装置１とが接続されていな
いときには２次電池３から装置１への電源供給が行われ
るようにする。

【００１８】また、２次電池３についてはこれを装置１
に内蔵する方法と、装置１に対して着脱自在に取り付け
られるように構成する方法とがあるが、電源アダプター
２の電源容量が装置１の消費電力を賄うのに充分でない
場合には常に２次電池３を必要とするので前者の方法を
採用することが望ましい。また、後者の方法において、
２次電池３と装置１との接続状態を自動的に検知する接
続検知手段を設けた場合には、２次電池３と装置１とが
接続されていないときに電源アダプター２から装置１へ
の電源供給が行われるようにし、また、装置１に電源ア
ダプター２及び２次電池３が接続されている場合に電源
アダプター２により２次電池３の充電を行うように制御
することができる（但し、制御手段６の電源が別途必要
である。）。

【００１９】尚、図１の構成において、第１のスイッチ
手段４において装置１側の接点４ａが選択され、第２の
スイッチ手段５がオン状態となっており、２次電池３が
未充電の状態である場合には、２次電池３からの供給電
力の補償ができないので、このような事態を避けるため
には、装置の最小必要電力を供給する内蔵電池を装置１
内に付設しておき、制御手段６が装置１の不動作あるい
は待機状態を検知した場合に第１のスイッチ手段４を制
御して電源アダプター２と２次電池３とを接続し、か
つ、第２のスイッチ手段５を開いて２次電池３が装置本
体に接続されないようにし、２次電池３の充電をこまめ
に行うようにしておくと、２次電池による追加の電力を
直ちに装置１に供給することができるようになる。

【００２０】図２は、横軸に時間「ｔ」をとり、縦軸に
電力「Ｗ」をとって全体の消費電力の時間的変化の一例
を示すグラフ図と、そのときの各スイッチ手段の状態を
示すタイムチャート図とを併せて示したものであり、グ
ラフ図中の「Ｗ１」は装置１及び電源アダプター２の定
格電力値を、「Ｗｐ１」はピーク電力値をそれぞれ示
し、「Ｗａ」は電源アダプター２による最大供給電力値
を示している。また、タイムチャート図における信号
「ＳＷ１」は第１のスイッチ手段４の状態（４ａ側又は
４ｂ側）を示す信号を意味し、信号「ＳＷ２」は第２の
スイッチ手段５の状態（オン／オフ）を示す信号を意味
している。

【００２１】図２に「０≦ｔ≦ｔ１」で示す期間「Ｔ
ｃ」は２次電池３の充電期間を示しており、当該期間中
は第１のスイッチ手段４において２次電池３側の接点４
ｂが選択され、かつ第２のスイッチ手段５はオフ状態と
なっている。よって、電源アダプター２はその最大電力
Ｗａをもって２次電池３の充電を行った後、供給電力が
徐々に低下してｔ＝ｔ１の時点で２次電池３の充電が完
了する。

【００２２】その後、「ｔ２≦ｔ≦ｔ３」に示す期間
「Ｔｄ」では装置１が駆動されるが、当該期間中は第１
のスイッチ手段４において装置１側の接点４ａが選択さ
れ、かつ第２のスイッチ手段５はオン状態となってい
る。つまり、電源アダプター２によって供給し得る最大
電力Ｗａが定格電力Ｗ１より小さい値に設計されている
ので、既に充電済の２次電池３からの電源供給によって
電力不足を補う。尚、図ではｔ＝ｔ２の時点で装置本体
に電源を投入した後消費電力が一時的にＷ１を越えた後
に低下し、それから上昇に転じて漸くの間ピーク電力値
Ｗｐ１を示した後徐々に低下していく様子を示している
（例えば、装置１を携帯型ビデオカメラとした場合に、
電源投入後に録画動作を一定時間行った状況を想起すれ
ば良い。）。

【００２３】ｔ＝ｔ３の時点以後は消費電力がＷａ以下
となり、第２のスイッチ手段５がオフ状態に切り換わ
る。つまり、この場合には電源アダプター２だけで充分
に消費電力を賄うことができるので、２次電池３の助け
は不要となる。その後、消費電力が再びＷａを越えたと
きには第２のスイッチ手段５がオン状態に切り換わって
電源アダプター２及び２次電池３の双方により装置１の
駆動が行われる。

【００２４】しかして、従来の装置では電源アダプター
や２次電池の電源容量について上記ピーク電力値Ｗｐ１
を保証するだけの電源供給能力がそれぞれ必要とされる
のに対して、本発明では、電源アダプター２の電源容量
を定格電力Ｗ１未満に抑えることによって電源アダプタ
ー２の製造コストを低減することができ、しかも、２次
電池３については電源アダプター２を補償する分の電源
容量を用意すれば済むので、全体的なコストの低減を図
ることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、請求項１に係る発明によれば、電源アダプターと２
次電池とを併用することで、装置の駆動に際して電源ア
ダプターだけでは不足する供給電力を２次電池により補
うことができるので、電源アダプターの電源容量及び製
造コストを低減するとともに、２次電池を含む全体のコ
ストを引き下げることができる。

【００２６】また、請求項２に係る発明によれば、装置
の駆動時の消費電力が電源アダプターによる供給電力以
下である場合に、電源アダプターのみから装置に電源供
給を行うことによって２次電池の消耗を抑え、装置の駆
動時の消費電力が電源アダプターによる供給電力を越え
た場合に、２次電池による電源アダプターの電源補助を
直ちに開始することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る装置の基本構成を示す図である。

【図２】消費電力の時間的変化の一例を示すグラフ図
と、そのときの各スイッチ手段の状態を示すタイムチャ
ート図とを併せて示すものである。

【図３】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１…装置、２…電源アダプター、３…２次電池、６…制
御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電圧を直流電圧に変換する機能を有
   しかつ電源容量が装置の駆動時の定格電力未満とされた
   電源アダプターと、該電源アダプターによって充電され
   る２次電池とを備えており、装置を駆動する際に、電源
   アダプターと２次電池との双方から電源供給が行われる
   ことを特徴とする電源アダプター及び２次電池により駆
   動される装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した電源アダプター及び
   ２次電池により駆動される装置において、 装置の駆動時の消費電力が電源アダプターによる供給電
   力を越えていると判断した場合には、電源アダプター及
   び２次電池から装置への電源供給を行い、また、装置の
   駆動時の消費電力が電源アダプターによる供給電力以下
   であると判断した場合には電源アダプターのみから装置
   への電源供給を行う制御手段を設けたことを特徴とする
   電源アダプター及び２次電池により駆動される装置。