(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO2014049759
(43)【国際公開日】20140403
【発行日】20160822
(54)【発明の名称】バッテリを含む情報処理装置およびバッテリの充電方法
(51)【国際特許分類】
   H02J 7/02 20160101AFI20160725BHJP
   H01M 10/44 20060101ALI20160725BHJP
   H01M 10/48 20060101ALI20160725BHJP
【FI】
   !H02J7/02 J
   !H01M10/44 A
   !H01M10/48 P
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】52
【出願番号】2014537934
(21)【国際出願番号】JP2012074804
(22)【国際出願日】20120926
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KM,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC
(71)【出願人】
【識別番号】000005223
【氏名又は名称】富士通株式会社
【住所又は居所】神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番1号
(74)【代理人】
【識別番号】100074099
【弁理士】
【氏名又は名称】大菅 義之
(74)【代理人】
【識別番号】100133570
【弁理士】
【氏名又は名称】▲徳▼永 民雄
(72)【発明者】
【氏名】阪上 裕一
【住所又は居所】神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番1号 富士通株式会社内
【テーマコード(参考)】
5G503
5H030
【Fターム(参考)】
5G503AA01
5G503BA04
5G503BB01
5G503CA02
5G503CA08
5G503CC02
5G503DA05
5G503GA01
5G503GD06
5H030AA02
5H030AS03
5H030BB01
5H030BB09
5H030FF41
(57)【要約】
複数のバッテリと、前記複数のバッテリを充電する電源ユニットと、前記複数のバッテリの各々の充電量および前記複数のバッテリの充電量の総和を得る充電状態取得部と、前記充電状態取得部で得られた前記複数のバッテリの各々の充電量および前記複数のバッテリの充電量の総和に基づいて、前記複数のバッテリのうち充電を必要とするバッテリである充電候補バッテリとその本数を決定する充電候補バッテリ選択部と、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記充電候補バッテリの本数で割った値と、前記充電候補バッテリが受電可能な最大の電力である最大受電可能電力の小さい方の電力である充電電力を用いて、前記充電候補バッテリを充電するように、充電するバッテリである対象バッテリと前記充電電力の組を決定する充電特性決定部と、前記充電特性決定部で決定された前記対象バッテリを、前記電源ユニットを用いて前記充電電力で充電するように制御する充電制御部と、を含む情報処理装置が開示される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のバッテリと、
複数のバッテリを充電する電源ユニットと、
前記複数のバッテリの各々の充電量および前記複数のバッテリの充電量の総和を得る充電状態取得部と、
前記充電状態取得部で得られた前記複数のバッテリの各々の充電量および前記複数のバッテリの充電量の総和に基づいて、前記複数のバッテリのうち充電を必要とするバッテリである充電候補バッテリとその本数を決定する充電候補バッテリ選択部と、
前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記充電候補バッテリの本数で割った値と、前記充電候補バッテリが受電可能な最大の電力である最大受電可能電力のうち、小さい方を充電電力として、前記充電候補バッテリを充電するように、充電するバッテリである対象バッテリと前記充電電力の組を決定する充電特性決定部と、
前記充電特性決定部で決定された前記対象バッテリを、前記電源を用いて前記充電電力で充電するように制御する充電制御部と、
を含む情報処理装置。
【請求項2】
さらに、
前記複数のバッテリのうち満充電状態ではないバッテリとその本数を決定する満充電状態判定部と、
充電量が前記ベース充電量に達していないバッテリとその本数を決定する充電候補バッテリ選択部と、
を含み、
前記充電特性決定部前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記満充電状態ではないバッテリの本数で割った値と、前記最大供給可能電力ベース充電量に達していないバッテリの本数で割った値との比較に基づいて、前記充電候補バッテリを決定する、請求項1に記載の情報処理装置。
【請求項3】
さらに、情報処理装置を前記複数のバッテリを用いて動作させるために各々のバッテリが蓄えているべき充電量であるベース充電量を算出するベース充電量算出部を含み、
前記充電特性決定部は、前記複数のバッテリの充電量の総和が前記ベース充電量に達しているとき、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記ベース充電量に達していないバッテリの本数で割った値と、前記バッテリが受電可能な最大の電力である最大受電可能電力の小さい方の電力である充電電力を用いて、前記ベース充電量に達していないバッテリを充電するように、前記対象バッテリと前記充電電力の組を決定する、請求項1または2に記載の情報処理装置。
【請求項4】
前記充電制御部は、充電開始後に新たに満充電状態となるバッテリがあれば、前記対象バッテリと前記充電電力の組をリセットする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項5】
前記充電特性決定部は、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を満充電状態ではないバッテリの本数で割った値と、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記ベース充電量に達していないバッテリの本数で割った値のうちの大きい方を前記充電電力として設定する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項6】
情報処理装置に含まれる複数のバッテリを電源ユニットを用いて充電を行う充電方法であって、
前記複数のバッテリの各々の充電量および前記複数のバッテリの充電量の総和を得ることと、
前記複数のバッテリのうち充電を必要とするバッテリである充電候補バッテリとその本数を決定することと、
前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記充電候補バッテリの本数で割った値と、前記充電候補バッテリが受電可能な最大の電力である最大受電可能電力のうち、小さい方を充電電力として、前記充電候補バッテリを充電するように、充電するバッテリである対象バッテリと前記充電電力の組を決定することと、
前記対象バッテリを、前記電源ユニットを用いて前記充電電力で充電するように制御することと、
を含む充電方法。
【請求項7】
さらに、
前記複数のバッテリのうち満充電状態ではないバッテリとその本数を決定することと、
充電量が前記ベース充電量に達していないバッテリとその本数を決定することと、
を含み、
前記対象バッテリと前記充電電力の組を決定することは、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記満充電状態ではないバッテリの本数で割った値と、前記最大供給可能電力ベース充電量に達していないバッテリの本数で割った値との比較に基づいて、前記充電候補バッテリを決定する、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
さらに、前記情報処理装置を前記複数のバッテリを用いて動作させるために各々のバッテリが蓄えているべき充電量であるベース充電量を算出することを含み、
前記複数のバッテリの充電量の総和が前記ベース充電量に達しているとき、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記ベース充電量に達していないバッテリの本数で割った値と、前記バッテリが受電可能な最大の電力である最大受電可能電力の小さい方の電力である充電電力を用いて、前記ベース充電量に達していないバッテリを充電するように、前記対象バッテリと前記充電電力の組を決定する、請求項6または7に記載の方法。
【請求項9】
さらに、充電開始後に新たに満充電状態となるバッテリがあれば、前記対象バッテリと前記充電電力の組をリセットすることを含む、請求項6乃至8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を満充電状態ではないバッテリの本数で割った値と、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記ベース充電量に達していないバッテリの本数で割った値のうちの大きい方を前記充電電力として設定する、請求項6乃至9のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリを含む情報処理装置およびバッテリの充電方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、情報処理装置に対して、高性能と共に高信頼性を求める傾向がある。商用電源の一時的な停電によって、情報処理装置への電力供給が途絶えることがないように、さまざまな電源バックアップの技術が開発されている。
【0003】
特に、大容量のデータを保存するストレージ装置では、商用電源が一時的に停止しても、ハードディスクドライブに記憶されたデータやキャッシュメモリ等の揮発性メモリに記憶されたデータが消去されることがないように、バッテリは停電時など外部電源からの電力供給が停止した際に作動し、ストレージ装置の動作を継続させる。このようなバッテリにおいて、充電電流の値はある固定値となるように設定される。
【0004】
また、安全対策として、1つの情報処理装置に複数のバッテリを設けている場合がある。このような情報処理装置では、搭載されている全てのバッテリを同時に充電することを想定し、充電電流の値は各バッテリが受電可能な電流値から定まる最大充電電流を超えないように設定される。
【0005】
電源バックアップの技術の例として、バッテリの電池電圧が所定の電圧以上になると、バッテリは満充電であるとして充電電流を減少させる充電装置が知られている。そして、複数のバッテリを並列接続した状態で同時に充電する充電方法であって、接続されたバッテリの個数を検出し、検出されたバッテリの個数に応じてバッテリの充電条件を設定し、その充電条件に基づいて充電制御を行い、バッテリの充電中に接続されたバッテリの個数が変化したことを検出するとバッテリの充電制御を初期化し、充電条件を再設定する方法が知られている。
【0006】
また、別の電源バックアップの技術の例として、複数のバッテリを並列充電する装置であって、バッテリの許容する最大許容充電電流と複数のバッテリに流入する充電電流との差分を第一の差分値として検出する手段と、充電回路が生成可能な最大生成可能充電電流と、充電回路から流出する充電電流との差分を第二の差分値として検出する手段と、第一および第二の差分値に従って、各バッテリに流入する充電電流が最大許容充電電流を超えず、かつ、充電回路が生成する充電電流が最大生成可能充電電流を超えない範囲で、充電回路が最大の充電電流を生成するように制御する制御手段を有する装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平11−69644号
【特許文献2】特開平8−182213号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
前述したように、情報処理装置に搭載されている全てのバッテリを同時に充電することを想定している場合、充電電流の値は各バッテリが受電可能な電流値から定まる最大充電電流を超えないように設定される。このように設定されている場合、実際にはバッテリの一部のみの充電が必要であっても、全バッテリを充電する場合と同じだけの充電時間を要することがある。
【0009】
例えば、ストレージ装置のように高い信頼性を必要とする情報処理装置では、全バッテリのうちの一部である数個のバッテリを交換し、充電する場合においても、長い充電時間を要することがあるという問題がある。
【0010】
たとえば、バッテリを4本搭載する情報処理装置において、バッテリは全て充電率0%のバッテリであり、それらを同時に充電して充電率0%から満充電状態とするのに2時間かかるとした場合を想定する。装置内でバッテリの1本だけが充電率0%で残りの3本は満充電状態であるとき、満充電ではない1本のバッテリを満充電状態とするのに2時間を要することになる。
【0011】
また、バッテリへの充電電流が固定値で設計されていることで、全バッテリを充電する際の充電電流は、電源が供給可能な最大電流より低い値であり、充電時間の短縮が阻害されるという問題がある。
【0012】
1つの側面において、本発明は、複数のバッテリを備える情報処理装置において、複数のバッテリのうちの一部のバッテリを充電するための充電時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
複数のバッテリと、前記複数のバッテリを充電する電源ユニットと、前記複数のバッテリの各々の充電量および前記複数のバッテリの充電量の総和を得る充電状態取得部と、前記充電状態取得部で得られた前記複数のバッテリの各々の充電量および前記複数のバッテリの充電量の総和に基づいて、前記複数のバッテリのうち充電を必要とするバッテリである充電候補バッテリとその本数を決定する充電候補バッテリ選択部と、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記充電候補バッテリの本数で割った値と、前記充電候補バッテリが受電可能な最大の電力である最大受電可能電力の小さい方の電力である充電電力を用いて、前記充電候補バッテリを充電するように、充電するバッテリである対象バッテリと前記充電電力の組を決定する充電特性決定部と、前記充電特性決定部で決定された前記対象バッテリを、前記電源ユニットを用いて前記充電電力で充電するように制御する充電制御部と、を含む情報処理装置が開示される。
【発明の効果】
【0014】
複数のバッテリを備える情報処理装置において、複数のバッテリのうちの一部のバッテリを充電するための充電時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】ストレージ装置の概観の例である。
【図2】ストレージ装置の機能ブロック図の例である。
【図3】ストレージ装置の装置構成図の例である。
【図4】図2のストレージ装置のバッテリユニットの装置構成図の例である。
【図5A】充電方法の一実施形態の処理を示すフローチャート(その1)である。
【図5B】充電方法の一実施形態の処理を示すフローチャート(その2)である。
【図6A】充電方法の一実施形態の処理の例を示す図(その1)である。
【図6B】充電方法の一実施形態の処理の例を示す図(その2)である。
【図7】充電方法の別の実施形態の処理の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明をする。尚、図中で類似の部分または類似の機能を果たす部分については、同一または類似の参照符号を付与して重複した説明を省略する。
【0017】
<全般的説明>
情報処理装置は、情報処理装置のためのバックアップ電源として電力を供給することができるバッテリユニット、バッテリユニットを充電することができる電源ユニット(または単に電源と呼ぶことがある)、およびバッテリユニットの充電を制御する充電制御装置を含み得る。また、情報処理装置は、複数のバッテリユニットを含み得る。複数のバッテリユニットは並列に接続されることが多い。各バッテリユニットには、受けることが可能な電力が仕様として設定されており、以下ではそれを最大受電可能電力Pmbとする。また、バッテリユニットに接続されている電源ユニットが供給可能な電力を最大供給可能電力Pmaxとする。以下では、充電制御装置に接続されるバッテリユニットの最大数をXmaxまたは単にNとする。N個のバッテリユニットは冗長構成を取っている。電圧が一定の場合は、上記の電力は電流と置き換えても良い。一般に、最大供給可能電力Pmaxは最大受電可能電力Pmbより大きい。一般に、電源ユニットからは、並列に接続された複数のバッテリユニットに電力が供給される。
【0018】
以上または以下の説明では「バッテリユニット」という用語を用いて説明することがあるが、本明細書中では断りがない限り「バッテリユニット」を「バッテリ」または「セル」と読み替えても良い。一般に、バッテリユニットは複数のバッテリ(セル)を含む。また、各バッテリ(セル)に対して、受けることが可能な電力が仕様として設定されており、バッテリに対する最大受電可能電力もPmbと記す。
【0019】
また、本明細書中で「値を設定する」とは、値を計算する、予め定められた値の群の中から値を選択する、その値が用いられる演算を行う素子に値に関する情報を出力する、後に読み出されるために値に関する情報をメモリ等の記憶素子に格納する、およびそれらの組み合わせを意味し得る。
【0020】
また、高性能と共に高信頼性を求められる情報処理装置としては、例えば、サーバ、計算機システム、通信装置、メモリ装置やストレージ装置等の記憶装置が挙げられる。
【0021】
情報処理装置および充電方法の実施形態では、複数のバッテリユニットの充電状態を取得し、取得された充電状態から、
(a)充電するバッテリユニットを選択する、
(b)充電時間が短くなるような充電電力を決定する、
という処理を行う。複数のバッテリユニットは全て同一の特性を有することが好ましい。しかしながら、複数のバッテリユニットが全て同一の特性を有しない場合でも、以下に説明する充電方法は当業者には容易に思到可能な変形の後、適用され得る。
【0022】
このような処理を行うことによって、情報処理装置および充電方法の実施形態は、複数のバッテリユニットを備える情報処理装置において、充電が必要なバッテリユニットに対して、供給される充電電力を電源が供給可能な最大電力に出来るだけ近づけるように制御し充電効率を改善することができる。また、情報処理装置および充電方法の実施形態は、たとえば、一部のバッテリユニットを交換した後など一部のバッテリユニットの充電のみが必要な場合には、充電が必要なバッテリユニットに対し、バッテリユニットに供給される充電電流の値を電源が供給可能な最大電流に出来るだけ近づけるように制御することができる。
【0023】
また、情報処理装置および充電方法の実施形態では、上記(a)、(b)の処理に加え、
(c)充電中のバッテリユニットのどれか一つでも満充電と判断された場合、充電処理を最初からやり直す、
という処理を行っても良い。このような処理を追加することによって、以下で開示される情報処理装置および充電方法は、必要最低限の個数のバッテリユニットのみを充電するように構成されるので、充電に要する時間を短縮することができる。また、このようにバッテリユニットの充電をする際に、充電電力、充電電流などの充電特性を可変とすることで、充電を効率よく行うことができる。
【0024】
尚、ここでは充電の効率が高いことを、充電に要する時間が短いという意味で用いることがある。
【0025】
<<充電候補バッテリユニットの選択>>
まず、充電対象の候補であるバッテリユニットとしての充電候補バッテリユニットの選択を行う。
【0026】
情報処理装置および充電方法の実施形態において、上記(a)の充電対象の候補であるバッテリユニットとしての充電候補バッテリユニットを選択する処理では、満充電のバッテリユニットは充電の対象としない、という原則が採用される。
【0027】
全てのバッテリユニットが満充電ではない場合、満充電ではないバッテリユニットのうち、充電候補バッテリユニットを次のように選択する。
まず、仮に停電時など外部電源または商用電源が一時的に停止したとき、バッテリユニットが接続されている装置を動作させるために必要な電力量電力Wbkを見積もる。この電力をバックアップ必要電力と呼ぶ。このバックアップ必要電力は、バッテリユニットが接続されている装置の消費電力や、その装置が配置されている場所の電力バックアップ体制によって異なる。たとえば、バックアップ必要電力は、ストレージ装置を含むストレージシステムにおいて、商用電源が一時的に停止しても、たとえば、数時間はハードディスクドライブ等のストレージ装置が動作し続け、キャッシュメモリ等の揮発性メモリに収納されたデータが保持されるだけの電力量である。逆に、バックアップ必要電力は、バッテリユニットが接続されている装置やその装置が置かれている環境に依存して決定される。よって、一旦、バックアップ必要電力Wbkが決定されると、その値は装置が置かれている環境が変化しない限り不変である。
【0028】
次に、バックアップ必要電力Wbkを、バッテリユニットによってまかなうために必要な、バッテリユニットの充電量の総和であるバックアップ必要充電量Cbkを見積もる。
【0029】
N本(Nは2以上の整数)のバッテリユニットがある場合には、装置をバッテリユニットのみで動作させるために全N個のバッテリユニットが有しているべき総充電量は、全N本のバッテリユニットが全て満充電状態の総電力量より小さく、
【数1】
のように表される。
【0030】
ここで、バックアップ必要充電量Cbkを、バックアップ必要電力Wbkの最大値として定義する。このとき、バックアップ必要充電量Cbkは、
【数2】
のように表される。
【0031】
また、バックアップ必要充電量Cbkを、バックアップ必要電力Wbkに所定の因子を乗じたものとして定義しても良い。すなわち、Fbkを0<Fbk<1の因子として、
【数3】
によって、バックアップ必要充電量Cbkを定義しても良い。
【0032】
高い信頼性が求められるストレージ装置などでは、電源バックアップのためのバッテリユニットも冗長構成が採用されることがある。つまり、装置に電源バックアップのためにN本(Nは2以上の整数)のバッテリユニットが搭載されている場合、外部電源または商用電源が一時的に停止して、バッテリユニットによって装置を動作させる場合、(N−1)本のバッテリユニットで装置が動作するように設計されている。この(N−1)本のバッテリユニットの全てが満充電状態、すなわちバッテリユニット1本あたりの最大充電量をCmaxとすると、全(N−1)本のバッテリユニットの充電量がCmaxであれば装置は動作する。そこで、電源バックアップのために必要なバックアップ必要電力Wbk、つまり装置をバッテリユニットのみで動作させるために全N個のバッテリユニットが有しているべき総充電量は、(N−1)本のバッテリユニットが全て満充電状態の総電力量より小さく、
【数4】
のように表される。バックアップ必要電力Wbkの下限は、装置に依存する。
【0033】
ここで、バックアップ必要充電量Cbkを、バックアップ必要電力Wbkの最大値として定義する。すなわち、
【数5】
とする。バックアップ必要充電量Cbkは、バッテリユニット1本あたりの最大充電量Cmaxに、装置の動作に最低限必要なバッテリユニットの本数である(N−1)を乗じたものとなる。
【0034】
もちろん、バッテリユニットが冗長構成を採用している場合にも、バックアップ必要充電量Cbkを、バックアップ必要電力Wbkに所定の因子を乗じたものとして定義しても良い。すなわち、Fbkを0<Fbk<1の因子として、
【数6】
によって、バックアップ必要充電量Cbkを定義しても良い。
【0035】
次に、全バッテリユニットの充電量の総和がバックアップ必要充電量Cbkを超えているか否かを判定する。その判定結果によって次の2つの場合があり得る。
【0036】
(1)その時点における全バッテリユニットの充電量の総和がバックアップ必要充電量Cbkを超えている場合
この場合は、満充電ではないバッテリユニットを充電候補バッテリユニットとして選択する。以下、満充電ではないバッテリユニットの本数をXcl本とする。
【0037】
(2)その時点における全バッテリユニットの充電量の総和がバックアップ必要充電量Cbkを超えていない場合
この場合、まず、以下のようにベース充電量Cbを定義する。そして、充電量がこのベース充電量Cbに達していないバッテリユニットを充電候補バッテリユニットとして選択する。
【0038】
バックアップ必要電力WbkをXmax本のバッテリユニットで担う場合、バッテリユニット1本あたりが供給すべき電力量は、(Wbk/Xmax)である。バックアップ必要充電量Cbkは、バックアップ必要電力Wbkの最大値として定義されているので、
【数7】
であり、上式の右辺をバッテリユニット1本あたりの最大充電量Cmaxで割った値を必須充電量平均QNCA(Quantity of Necessary Charge Average)と定義する。すなわち、
【数8】
である。この必須充電量平均QNCAをベース充電量Cbと定義しても良い:
【数9】
【0039】
また、ベース充電量Cbを、必須充電量平均QNCAに所定の因子を乗じたものとして定義しても良い。すなわち、Fbを0<Fb<1の因子として、
【数10】
によって、ベース充電量Cbを定義しても良い。
【0040】
全バッテリユニットの充電量の総和がバックアップ必要充電量Cbkを超えていない場合に、バッテリユニットを充電するか否かは、そのバッテリユニットの充電率がベース充電量Cbを超えているか否かに基づいて決定される。つまり、バッテリユニットの充電率がベース充電量Cbを超えていないものを、充電対象の候補であるバッテリユニットとしての充電候補バッテリユニットとして選択する。充電候補バッテリユニットの本数をXbsとする。
【0041】
<<充電特性の決定>>
充電対象の候補であるバッテリユニットとしての充電候補バッテリユニットの選択の後、充電効率が高くなるように充電するバッテリユニットである対象バッテリユニットと充電電力の組を決定する。
【0042】
(1)その時点における全バッテリユニットの充電量の総和がバックアップ必要充電量Cbkを超えている場合
この場合、充電候補バッテリユニットはXcl本の満充電ではないバッテリユニットである。
【0043】
バッテリユニットに接続されている電源が供給可能な電力を最大供給可能電力PmaxをXclで割った値が、各バッテリユニットが受けることが可能な最大受電可能電力Pmbを超えるか否かで次の2つの場合がある。
【0044】
(1−1)Pmax/Xclが最大受電可能電力Pmbを超える場合
この場合は、満充電ではないXcl本のバッテリユニットを、各バッテリユニットが受けることが可能な最大受電可能電力Pmbによって充電するように充電電力の値を設定する。
【0045】
(1−2)Pmax/Xclが最大受電可能電力Pmbを超えない場合
この場合は、満充電ではないXcl本のバッテリユニットを、電源が供給可能な電力である最大供給可能電力Pmaxを満充電ではないバッテリユニットの本数Xclで割った値Pmax/Xclによって充電するように充電電力の値を設定する。
【0046】
このように充電電力を設定することによって、効率よく充電を行うことができる。
また、全バッテリユニットの充電量の総和がバックアップ必要充電量Cbkを超えている場合には、電源が供給可能な最大の電力Pmaxを、バッテリユニットの最大搭載本数Xmaxで割って得られる値であるデフォルト値Pdef:
【数11】
を充電電力としても良い。
【0047】
(2)その時点における全バッテリユニットの充電量の総和がバックアップ必要充電量Cbkを超えていない場合
この場合、情報処理装置および充電方法の実施形態では、充電特性の決定方法として、パターン型と可変型の2つのタイプが用意される。
【0048】
パターン型では、事前に充電電力(パターン)を幾つか予め設定し、その中から充電効率が最大となるものが選択される。可変型では、電源が充電装置に供給可能な最大電力に基づいて決定された供給電力で、対象バッテリユニットを充電する。
【0049】
(2−1)可変型では、次のような基準で充電候補バッテリユニットの中から、実際に充電をするバッテリユニットである対象バッテリユニットと充電電力の組を決定する。
(α)最大受電可能電力Pmbと充電率がベース充電量Cbを超えていないバッテリユニットである充電候補バッテリユニットの本数Xbsの積(Pmb×Xbs)がバッテリユニットに接続されている電源が供給可能な電力である最大供給可能電力Pmaxを超える場合
この場合は、充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを、電源が供給可能な電力である最大供給可能電力PmaxをXbsで割った値Pmax/Xbsによって充電するように充電電力の値を設定する。
【0050】
(β)最大受電可能電力Pmbと充電率がベース充電量Cbを超えていないバッテリユニットである充電候補バッテリユニットの本数Xbsの積(Pmb×Xbs)がバッテリユニットに接続されている電源が供給可能な電力である最大供給可能電力Pmaxを超えない場合
この場合には、さらに次の2つの場合が考えられる。
(β−1)最大受電可能電力Pmbと満充電ではないバッテリユニットのXclの積(Pmb×Xcl)が最大供給可能電力Pmaxを超えない場合
この場合は、満充電ではないXcl本のバッテリユニットを、各バッテリユニットが受けることが可能な最大受電可能電力Pmbによって充電するように充電電力の値を設定する。
(β−2)最大受電可能電力Pmbと満充電ではないバッテリユニットのXclの積(Pmb×Xcl)が最大供給可能電力Pmaxを超える場合
この場合は、満充電ではないXcl本のバッテリユニットを、電源が供給可能な電力である最大供給可能電力Pmaxを満充電ではないバッテリユニットの本数Xclで割った値Pmax/Xclによって充電するように充電電力の値を設定する。
【0051】
このように、可変型では、バッテリユニットが受けることができる電力である最大受電可能電力Pmbを超えないという条件の下で、電源が充電電力として供給することが可能な最大の電力を用いて、出来るだけ多くのバッテリユニットを充電するように充電電力の値を設定される。このようにバッテリユニットを充電することによって、効率よくバッテリユニットの充電を行うことができる。
【0052】
(2−2)パターン型
パターン型では、事前に充電電力の幾つかのパターンを設定しておく。たとえば、次のようにパターン1〜3を設定することが可能である。
(パターン1)Pmb、
(パターン2)0.9×Pmb、
(パターン3)0.75×Pmb。
【0053】
パターンとして設定される充電電力は上記のものに限定されないし、パターンの数も3パターンには限定されない。ただし、充電電力は、バッテリユニットが受けることができる電力である最大受電可能電力Pmbを超えない。例えば、
(パターン1)2C充電に相当する充電電力、
(パターン2)1C充電に相当する充電電力、
(パターン3)0.5C充電に相当する充電電力、
のようなパターンであっても良い。ここで、「1C充電」とは、バッテリユニットの放電容量と同じ電流で1時間かけて充電することである。よって、1C充電に相当する充電電力とは、たとえば、バッテリユニットの放電容量が2Ahであれば、2Aの充電電流に相当する電力である。
【0054】
充電電力のパターンは上記に限定されず、バッテリユニットが受けることができる電力である最大受電可能電力Pmbを超えない任意の値に設定することが可能である。このように、事前に充電電力の候補を幾つか用意することによって、充電電力を設定する回路をシンプルにすることができる。
【0055】
そして、次の2つの場合を比較し、電源(電源ユニット)からバッテリユニットの充電のために供給される総電力量の大きい方を採用する。ここで「電源からバッテリユニットの充電のために供給される総電力量」とは、充電する複数のバッテリユニットに供給されるトータルの電力量である。
【0056】
パターン型での2つの場合とは次の場合である:
(γ−1)充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを、最大効率を与えるパターンの充電電力で充電する場合、
(γ−2)満充電ではないXcl本のバッテリユニットを、最大効率を与えるパターンの充電電力で充電する場合。
【0057】
上の(γ−1)のような状況となるのは、電源が各バッテリユニットに供給する充電電力Pbsが、
【数12】
を満たす最大のパターンPattern1の充電電力であるときである。
【0058】
この充電電力PbsでXbs本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Exbsは、
【数13】
である。
【0059】
また、(γ−2)の場合のような状況となるのは、電源が各バッテリユニットに供給する充電電力Pbsが、
【数14】
を満たす最大のパターンPattern2の充電電力であるときである。
【0060】
この充電電力PbsでXcl本のバッテリユニットを充電する場合の、総電力量Eclは、
【数15】
である。
【0061】
そして、パターンPattern1の充電電力で充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Exbsと、パターンPattern2の充電電力で満充電ではないXcl本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Eclを比較し、値が大きい方の充電電力を選択する。
【0062】
このように、実施形態の情報処理装置および充電方法では、複数のバッテリユニットを備え、充電が必要なバッテリユニットに対して、供給される充電電力を電源が供給可能な最大電力に出来るだけ近づけるように制御し充電効率を改善することができる。
【0063】
尚、パターン型を採用するか、可変型を採用するかは、事前に決定されていても良い。例えば、充電装置であれば、パターン型または可変型のみで動作するように設計されていても良い。または、切り替えスイッチなどの部品を用いて、パターン型と可変型の間を切り替えることができるように充電装置を設計しても良い。
【0064】
また、上記のような処理を行う充電装置をストレージシステム等の情報装置に用いることによって、高い電源バックアップ性能を得ることができる。
【0065】
尚、上記では充電電力の値を設定したが、充電電流の値を設定しても良いし、充放電係数Cなど、充電電力に関わる他の量を設定しても良い。
【0066】
<装置の構成>
図1は、情報処理装置の一例としてのストレージ装置10の概観の例である。
以下では、ストレージ装置は情報処理装置の一例として示されている。情報処理装置の他の例としては、サーバなど高い信頼性が要求される情報処理装置が含まれる。
【0067】
以下でも、上記と同様、「電力」は「電流」と読み替えても良い。
また、以下の説明でも「バッテリユニット」という用語を用いて説明することがあるが、「バッテリユニット」を「バッテリ」または「セル」と読み替えても良い。
【0068】
情報処理装置の一例であるストレージ装置10は、コントロールユニット11、バックプレーンボード12、バッテリユニット13、電源ユニット14を含んでいる。
【0069】
コントロールユニット11には、バックプレーンボード12が接続されており、バックブレーンボード12には、バッテリユニット13および電源ユニット14が接続されている。バッテリユニット13は一般に複数のバッテリを含んでいる。
【0070】
また、ストレージ装置10は、ディスク(図2のディスク15)を含んでいる。電源ユニット14の不具合などによってストレージ装置10への電力供給が途絶えたときには、コントロールユニット11は、バッテリユニット13を動作させ、ディスクの動作が途中で停止することがないように、またはキャッシュメモリ等の揮発性メモリに収納されたデータが消去されることがないようにする。
【0071】
ストレージ装置以外の情報処理装置の場合は、図2のディスクの部分には、ディスクとは異なるものが接続され、情報処理装置として所定の機能を果たすように構成される。
【0072】
また、コントロールユニット11は、バッテリユニット13の充電状況を監視し、必要に応じて電源ユニット14の出力電力を用いて、バッテリユニット13に含まれるバッテリを充電する機能を有する。
【0073】
各バッテリユニット11には、受けることが可能な電力が設定され、以下ではそれを最大受電可能電力Pmbとする。また、複数の電源ユニット13がトータルで供給可能な電力を最大供給可能電力Pmaxとする。
【0074】
図1のストレージ装置10のバックプレーンボード12は、4つのバッテリユニット13と、6つの電源ユニット14が接続されるように構成されている。しかしながら、ストレージ装置10に含まれるバッテリユニット13と電源ユニット14の数は、これらの数に限定されない。一般に、ストレージ装置10には、N個のバッテリユニット13とM個の電源ユニットを接続することができる。
【0075】
充電処理部100は、バッテリユニット13の充電状態を監視し、必要に応じて、バッテリ13の充電を行うように電源ユニット14および/またはバッテリユニット13を動作させる。
【0076】
充電処理部100および電源ユニット14等の電源を組み合わせて、充電装置が構成され得る。
電源ユニット14は、商用電源に接続されても良い。
【0077】
図2は、ストレージ装置10の機能ブロック図の例である。
ストレージ装置10は、充電処理部100と、バッテリユニット13と、電源ユニット14と、ディスク15を含んでいる。充電処理部100は、図1のコントロールユニット11およびバックプレーンボード12から構成され得る。
【0078】
充電処理部100は、センサ102、満充電状態判定部104、バックアップ必要充電量算出判定部106、ベース充電量算出部108、充電候補バッテリ選択部110、充電特性決定部112、充電制御部114を含む。
【0079】
センサ102はバッテリユニット13の接続状態、充電状態、および電源ユニット14の動作状況を検知し、充電状態取得部102としても機能する。バッテリユニットの接続状態は、接続されている動作可能なバッテリユニットの本数を含む。
【0080】
尚、バッテリユニットとは、バッテリユニット13に含まれている(複数の)バッテリを意味しても良い。
バッテリユニットの充電状態は、バッテリユニットの充電率、バッテリユニットの温度等、バッテリユニットの充電の要否を判定するために有用な情報を含み得る。また、電源ユニット14の動作状況は、電源ユニットの出力、温度等、電源ユニット14が正常に動作しているか否かを判定するために必要な情報を含み得る。また、センサ102は、ディスク15に入力される電力等を監視しても良い。センサ102が監視する外部装置への入力は電流であっても良いし、ディスク15の電源端子の両端の電圧であっても良い。
【0081】
また、センサ102は、得られたバッテリユニットの充電状態および/または電源ユニット14の動作状況に関する情報を、満充電状態判定部104に向けて出力する。
センサ102は、複数のバッテリユニット13の各々の充電量および複数のバッテリユニットの充電量の総和を得る充電状態取得部として機能する。
【0082】
満充電状態判定部104は、センサ102で得られた情報に基づいて、満充電状態ではないバッテリユニット13の有無を判定し、満充電ではないバッテリユニットがある場合はその本数Xclを決定する。バッテリユニット13の満充電状態とは、バッテリユニット13に容量の所定の割合以上の電力が蓄えられた状態であっても良い。所定の割合とは、100%のみならず、90%、80%等の100%未満の割合であっても良い。
【0083】
充電処理部100に接続されているバッテリユニット13の全てが満充電状態である場合には、バッテリユニット13の充電は必要がない。この場合は、バッテリユニット13の充電のための処理を終了しても良い。
【0084】
満充電ではないバッテリユニットが存在する場合に満充電状態判定部104は、満充電ではないバッテリユニットを充電候補バッテリユニットと認定し、充電候補バッテリユニットとその本数Xclに関する情報を充電特性決定部112に出力する。
【0085】
バックアップ必要充電量算出部106では、まず、充電処理部100に接続されている装置、たとえば、ストレージ装置15を動作させるために必要な電力をバッテリユニット13から供給するとき、全バッテリユニットが蓄えているべき充電量の総和であるバックアップ必要充電量Cbkを算出する。バックアップ必要充電量Cbkは、上記の(2)式、(5)式、(6)式、(5)式のいずれかで定義され得る。
【0086】
本実施例では、
【数16】
とする。
【0087】
また、満充電状態判定部104は、バッテリユニットリ13の総充電量が、バックアップ必要充電量Cbkを超えているか否かを判定する。たとえば、充電処理部100には、N個のバッテリユニット13が接続されており、N個のバッテリユニット13の各々の充電量は、C1、C2、…、CNであるとすると、
【数17】
であるか否かを判定する。
【0088】
バッテリユニット13の総充電量がバックアップ必要充電量Cbkを超えている場合、満充電状態判定部104は、バッテリユニットの総充電量がバックアップ必要充電量Cbkを超えていることを充電特性決定部112に出力する。
【0089】
バッテリユニット13の総充電量がバックアップ必要充電量Cbkを超えていない場合、満充電状態判定部104は、バッテリユニットの総充電量がバックアップ必要充電量Cbkを超えていないことをベース充電量算出判定部108に出力する。
【0090】
ベース充電量算出判定部108では、バックアップ必要充電量CbkをXmax本のバッテリユニット13でまかなうとき、各バッテリユニット13が蓄積すべき充電量であるベース充電量Cbを算出する。ベース充電量Cbは、たとえば上記の(9)式で定義される。
【数18】
Xmaxは、通常、充電処理部100に接続され、電源ユニット14からの給電が停止したときに、ストレージ装置15の動作のために電力の供給を行うバッテリユニットの本数である。たとえば、バッテリユニット13は冗長構成を有し、電源ユニット14に障害が発生したときには、N本のバッテリユニットのうち(N−1)本のバッテリユニットが動作する場合は、Xmaxは(N−1)であっても良い。
【0091】
充電候補バッテリ選択部110では、センサ102で得られた複数のバッテリユニットの各々の充電量および複数のバッテリユニットの充電量の総和に基づいて、複数のバッテリユニットのうち充電を必要とするバッテリユニットである充電候補バッテリユニットとその本数を決定する。たとえば、充電候補バッテリ選択部110では、バッテリユニットの充電率がベース充電量Cbを超えていないものを、充電対象の候補である充電候補バッテリユニットとして選択する。そして、充電候補バッテリユニットの本数をXbsとする。
【0092】
充電特性決定部112では、充電効率が高くなるように充電するバッテリユニットである対象バッテリユニットと充電電力の組を決定する。対象バッテリユニットは充電候補バッテリユニットの中から選択される。充電特性決定部112では、電源ユニット14が供給可能な電力である最大供給可能電力を充電候補バッテリユニットの本数で割った値と、充電候補バッテリユニットが受電可能な最大の電力である最大受電可能電力の小さい方の電力である充電電力を用いて、充電候補バッテリユニットを充電するように、充電するバッテリユニットである対象バッテリユニットと充電電力の組を決定しても良い。
【0093】
また、その時点における全バッテリユニット13の充電量の総和がバックアップ必要充電量Cbkを超えている場合、充電候補バッテリユニットはXcl本の満充電ではないバッテリユニット13である。
【0094】
このXcl本のバッテリユニット13を充電するために供給する充電電力を決定するために、充電特性決定部112は、バッテリユニット13に接続されている電源が供給可能な電力を最大供給可能電力PmaxをXclで割った値が、各バッテリユニットが受けることが可能な最大受電可能電力Pmbを超えるか否かを判定する。
【0095】
バッテリユニット13に接続されている電源が供給可能な電力を最大供給可能電力PmaxをXclで割った値Pmax/Xclが最大受電可能電力Pmbを超える場合、充電特性決定部112は、満充電ではないXcl本のバッテリユニット13を、各バッテリユニットが受けることが可能な最大受電可能電力Pmbによって充電するように充電電力の値を設定する。
【0096】
前述のように、上記または以下で「値を設定する」とは、値を計算する、予め定められた値の群の中から値を選択する、その値が用いられる演算を行う素子に値に関する情報を出力する、後に読み出されるために値に関する情報をメモリ等の記憶素子に格納する、およびそれらの組み合わせを意味し得る。たとえば、充電電力の値は、後述の充電制御部114によって読み出されるために、充電特性決定部112に含まれるメモリに格納されても良い。また、充電制御部114に含まれるメモリに格納されても良い。
【0097】
Pmax/Xclが最大受電可能電力Pmbを超えない場合、充電特性決定部112は、満充電ではないXcl本のバッテリユニット13を、電源が供給可能な電力である最大供給可能電力Pmaxを満充電ではないバッテリユニット13の本数Xclで割った値Pmax/Xclによって充電するように充電電力の値を設定する。
【0098】
そして、充電特性決定部112は、決定したXcl本の対象バッテリユニットと充電電力PmbまたはPmax/Xclの組に関する情報を充電制御部114に出力する。
【0099】
全バッテリユニットの充電量の総和がバックアップ必要充電量Cbkを超えていない場合、充電特性決定部112は、上記のパターン型で充電特性を決定する。
【0100】
パターン型では、事前に充電電力の幾つかのパターンを設定しておく。そして、次の2つの場合を比較し、電源からバッテリユニット13の充電のために供給される総電力量の大きい方を採用する。これらのパターンは、充電特性決定部112に含まれるメモリに格納されていても良い。また、これらのパターンは、充電制御部114に含まれるメモリに格納されても良い。
【0101】
パターンとしては、たとえば、次のようにパターン1〜5を設定することが可能である。
(パターン1)Pmb
(パターン2)0.9×Pmb
(パターン3)0.7×Pmb
(パターン4)0.5×Pmb
(パターン5)0.3×Pmb
【0102】
まず、充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニット13を、最大効率を与えるパターンの充電電力で充電する場合の総電力量Exbsを計算する。このとき、電源が各バッテリユニットに供給する充電電力Pbsは、上記の(12)式:
【数19】
を満たす最大のパターンPattern1であり、この充電電力PbsでXbs本のバッテリユニット13を充電する場合の総電力量Exbsは、上記の(13)式:
【数20】
となる。
【0103】
次に、満充電ではないXcl本のバッテリユニット13を、最大効率を与えるパターンの充電電力で充電する場合の総電力量Eclを計算する。このとき、電源が各バッテリユニットに供給する充電電力Pbsは、上記の(14)式:
【数21】
を満たす最大のパターンPattern2の充電電力であり、この充電電力PbsでXcl本のバッテリユニット13を充電する場合の、総電力量Eclは、上記の(15)式:
【数22】
となる。
【0104】
そして、充電特性決定部112は、パターンPattern1の充電電力で充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Exbsと、パターンPattern2の充電電力で満充電ではないXcl本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Eclを比較し、値が大きい方のバッテリユニットとパターン(Pattern1またはPattern2)の電力を、対象バッテリユニットと充電電力の組として決定する。
【0105】
充電制御部114は、充電特性決定部112で決定された対象バッテリユニットと充電電力の組に基づいて、バッテリユニット13を充電する。より詳細には、充電制御部114は、充電特性決定部112で決定され、メモリに格納された対象バッテリユニットと充電電力の組に関する情報を読み出し、電源ユニット14から所定のバッテリユニット13に充電電力を供給し、バッテリユニット13を充電する。
【0106】
充電制御部114は、充電開始後に新たに満充電状態となるバッテリユニットがあれば、対象バッテリユニットと充電電力の組をリセットする。
【0107】
<<変形例>>
上記の実施例の充電特性決定部112は、パターン型に従った充電特性決定方法によって、対象バッテリユニットと充電電力を決定した。
【0108】
しかしながら、充電特性決定部112は、可変型に従った充電特性決定方法によって、対象バッテリユニットと充電電力を決定しても良い。
可変型では、次のように、対象バッテリユニットと充電電力の組を決定する。
【0109】
バッテリユニット13に接続されている電源が供給可能な電力である最大供給可能電力Pmaxと充電率がベース充電量Cbを超えていないバッテリユニットである充電候補バッテリユニットの本数Xbsの積(Pmax×Xbs)が最大供給可能電力Pmaxを超える場合、充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを、電源が供給可能な電力である最大供給可能電力PmaxをXbsで割った値Pmax/Xbsによって充電するように充電電力の値を設定する。
【0110】
バッテリユニットに接続されている電源が供給可能な電力である最大供給可能電力Pmaxと充電候補バッテリユニットの本数Xbsの積(Pmax×Xbs)が最大供給可能電力Pmaxを超えない場合は、さらに次の2つの場合が考えられる。
【0111】
最大供給可能電力Pmaxと満充電ではないバッテリユニットのXclの積(Pmax×Xcl)が最大供給可能電力Pmaxを超えない場合は、満充電ではないXcl本のバッテリユニットを、各バッテリユニットが受けることが可能な最大受電可能電力Pmbによって充電するように充電電力の値を設定する。
【0112】
最大供給可能電力Pmaxと満充電ではないバッテリユニットのXclの積(Pmax×Xcl)が最大供給可能電力Pmaxを超える場合は、満充電ではないXcl本のバッテリユニットを、電源が供給可能な電力である最大供給可能電力Pmaxを満充電ではないバッテリユニットの本数Xclで割った値Pmax/Xclによって充電するように充電電力の値を設定する。
【0113】
このように、可変型では、バッテリユニットが受けることができる電力である最大受電可能電力Pmbを超えないという条件の下で、電源が充電電力として供給することが可能な最大の電力を用いて、出来るだけ多くのバッテリユニットを充電するように充電電力の値が設定される。このようにバッテリユニットを充電することによって、効率よくバッテリユニットの充電を行うことができる。
【0114】
図3は、ストレージ装置10の装置構成図の例である。
ストレージ装置10は、コントロールユニット11、バックプレーンボード12、バッテリユニット13−1、…、13−N、電源ユニット14−1、…、14−Mを含んでいる。コントロールユニット11はボード状のモジュールとして構成される。コントロールユニット11は、CPU202、RAM(Random Access Memory)204、ROM(Read Only Memory)206、I/O208、コネクタ210、端子212、220、レギュレータ/DDC214、フロントエクスパンダ216、バックエクスパンダ218、ディスク300−1、300−2、300−3を含む。図では、3つのディスク300−1、300−2、300−3が示されているが、ストレージ装置10は任意の数のディスクを含み得る。
【0115】
コントロールユニット11の端子212は、外部の装置、たとえばサーバやストレージシステムなどの装置とストレージ装置10の間で情報をやり取りするための電気信号を送受信するために接続するケーブ用の端子である。後述するように、端子212から、バッテリユニット13−1、…、13−Nまたは電源ユニット14−1、…、14−Mの電力が出力されるように構成されていても良い。または、図示されていないが、バッテリユニット13−1、…、13−Nまたは電源ユニット14−1、…、14−Mの電力が出力される端子が別に備えられていても良い。
【0116】
コントロールユニット11の端子212に入力された外部の装置からの信号はI/O(I/Oコントローラ)208を経て、バスを介してCPU202に送られ処理される。CPU202は、コントロールユニット11全体の動作を制御する演算処理装置であり、ストレージ装置10の制御処理部として機能する。
【0117】
I/O208は、フロントエクスパンダ216またはバックエクスパンダ218を介して、コントロールユニット11に接続される各種機器との間での各種情報の授受の管理を行う。特に、I/O208は、フロントエクスパンダ216を介して、端子212に繋がれるサーバとの間で情報の授受の管理を行う。また、I/O208は、バックエクスパンダ218を介して、端子220に繋がるストレージ装置10とは別のエンクロージャやストレージ装置10のディスク300−1、300−2、300−3との間で情報の授受の管理を行う。フロントエクスパンダ216およびバックエクスパンダ218は、I/O208の機能の拡張のために用いられる。
【0118】
CPU202には、バスを介してRAM204とROM206が接続される。
RAM204は、CPU202が各種の制御プログラムを実行する際に、必要に応じて作業用記憶領域として使用する、随時書き込み読み出し可能なメモリである。
【0119】
ROM206には、所定の基本制御プログラムが予め記録され得る。ROM206は、この基本制御プログラムをストレージ装置10の起動時に読み出して実行することにより、ストレージ装置10の各構成要素の動作制御が可能になる。
【0120】
また、コントロールユニット11のレギュレータ/DDC214は、バッテリユニット13−1、…、13−Nに繋がるバックブレーンボード12の端子と電源ユニット14−1、…、14−Mに繋がるバックブレーンボード12の端子に接続される。レギュレータ/DDC214は、DC−DCコンバータとしての機能およびレギュレータとしての機能を有し、たとえば、入力電圧を所定の固定出力電圧に変換して、コントロールユニット11の各部品や外部の装置に電力を出力する。
【0121】
このようなコントロールユニット11を用いてストレージ装置10の各部を構成するには、例えば、上述の各種の制御処理をCPU202に行わせるための制御プログラムを作成する。作成された制御プログラムはROM206に格納しておいても良いし、外部の装置に格納しておいて、コントロールユニット11の起動と同時にRAM204にロードしても良い。そして、CPU202に所定の指示を与えてこの制御プログラムを読み出させて実行させる。こうすることで、図2に示されているストレージ装置10の各部、すなわち満充電状態判定部104、バックアップ必要充電量算出判定部106、ベース充電量算出部108、充電候補バッテリ選択部110、充電特性決定部112、充電制御部114が備えている機能がCPU202により提供される。RAM204またはROM206には、パターン型で充電する場合の充電パターンや、CPU202で計算された充電電力の値などが格納され、充電を制御する際に読み出される。
【0122】
電源ユニット14−1、…、14−Mのそれぞれは、商用電源等の交流電源に接続され、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して、コントロールユニット11のレギュレータ/DDC214および/またはバッテリユニット13−1、…、13−Nに供給する。
【0123】
バッテリユニット13−1、…、13−Nの構成については後に詳細に説明するが、バッテリユニット13−1、…、13−Nのそれぞれは、複数のバッテリ130−1、130−2、130−3、レギュレータ132、コンピュータ(マイコン)134を含んでいる。後述するように、マイコン134は、バッテリ130に入力されるまたはバッテリから出力される電流を検知するセンサとしての機能を有している。本例では1つのバッテリユニットには3つのバッテリが含まれているが、3つより多くまたは3つより少ないバッテリを含んでいても良い。
【0124】
バッテリユニット13−1、…、13−Nのマイコン134は、コントロールユニット11のI/O208に、バックブレーンボード12、コネクタ210を介して接続される。バッテリユニット13−1、…、13−Nとコントロールユニット11の間では、バッテリユニット13−1、…、13−Nのバッテリ130−1、130−2、130−3の充電状態、バッテリ130に入力されるまたはバッテリから出力される電流および/または電圧の値、バッテリ130は充電状態にあるか放電状態になるか、などの情報が遣り取りされる。バッテリ130の充電状態とは、充電率(State of Charge)であっても良い。
【0125】
バッテリユニット13−1、…、13−Nのレギュレータ132は、電源ユニット14−1、…、14−Mの出力端子に接続されている、また、レギュレータ132は、図示されていないがマイコン134に接続されており、バッテリユニット13−1、…、13−Nのマイコン134は、コントロールユニット11から指令を受けて、レギュレータ132を制御し、バッテリ130−1、130−2、130−3の充電状態と放電状態の切り替えや、充電状態における充電電力(充電電流)の調整を行う。
【0126】
図4は、バッテリユニット13の装置構成図の例である。
バッテリユニット13は、バッテリ130−1、…、130−M、レギュレータ132、マイコン134、レギュレータ132、FET136、138を含んでいる。マイコン132はさらに、マイコン制御部1340、電流制御部1342を含んでいる。
【0127】
マイコン制御部1340は、コントロールユニット11のI/O208に接続されている。マイコン制御部は、制御線1306を介してレギュレータ132に接続されている。電流制御部1342は、マイコン制御部1340と接続される。電流制御部1342は、バッテリ130−1、130−2、130−3の各々に流れる電流を監視すると共に、マイコン制御部1340から受け取った指令に基づいてレギュレータ132を制御し、バッテリ130−1、130−2、130−3に流れる電流(充電電流)を調整する。FET136はレギュレータ132とバッテリ130−1、130−2、130−3の間に配置され、マイコン制御部1340からの指令に基づいてバッテリ130−1、130−2、130−3の各々のONまたはOFFを制御する。FET138は、バッテリ130−1、130−2、130−3とコントロールユニット11のレギュレータ/DDC214の間に配置され、マイコン制御部1340からの指令に基づいてバッテリ130−1、…、130−Mの出力を制御する。
【0128】
バッテリユニット13のレギュレータ132、マイコン134、レギュレータ132、FET136、138は、コントロールユニット11と組み合わされて、図2に示されているストレージ装置10のセンサ102および充電制御部114が備える機能を実現する。
【0129】
<充電方法>
図5a〜図5cを参照しながら、充電方法の例における処理の流れについて説明する。図5a〜図5cは、充電方法の一実施形態の処理を示すフローチャートである。
【0130】
以下では、「バッテリユニット」という用語を用いて説明することがあるが、図5A〜5Bのように「バッテリユニット」を「バッテリ」と読み替えても良い。一般に、バッテリユニットは複数のバッテリを含む。また、各バッテリに対して、受けることが可能な電力が仕様として設定されており、バッテリに対する最大受電可能電力もPmbと記す。
【0131】
処理を開始すると、まずステップS100で全バッテリユニットの充電量を測定する。また同時に、バッテリ搭載状態のチェックを行う。バッテリ搭載状態とは、搭載されているバッテリまたはバッテリユニットの本数であっても良い。全バッテリユニットの充電量とは、たとえば、図3に示されている状況では、バッテリユニット13−1、…、13−Nの各々の充電量およびバッテリユニット13−1、…、13−Nの充電量の総和であってもよいし、バッテリユニット13−1、…、13−Nに含まれるバッテリ130−1、130−2、130−3の各々の充電量およびそれらの総和であってもよい。
【0132】
以下では、N個のバッテリユニット13が存在し、N個のバッテリユニット13の各々の充電量は、C1、C2、…、CNであるとする。
ステップS100の次のステップS102では、満充電でないバッテリユニットの本数Xclを計測する。この処理は、図2のセンサ102を用いて行われ得る。
【0133】
ステップS102の次のステップS104では、全バッテリユニットが満充電か否かを判定する。この処理では、ステップS102で計測された満充電でないバッテリユニットの本数Xclに基づいて、全バッテリユニットが満充電か否かを判定しても良い。または、ステップS100で得られた全バッテリユニットの充電量を考慮して、全バッテリユニットが満充電か否かを判定しても良い。
【0134】
ステップS104の判定の結果がYes、すなわち全バッテリユニットが満充電である場合は、ステップS106に進む。
【0135】
ステップS106では、充電制御処理を中止する(ストップする)か否かを判定する。たとえば、外部から処理を中止する命令が入力されている場合には、処理を中止するように判定しても良い。また、他の基準によって判定を行っても良い。ステップS106の判定でYes、すなわち充電制御処理を中止すると判定された場合、充電制御処理を終了する。ステップS106の判定でNo、すなわち充電制御処理を中止しないと判定された場合、ステップS108に進む。
【0136】
ステップS108では、あらかじめ定められた時間である待ち時間Twaitだけ処理を中断する。そして、ステップS100に戻る。
【0137】
ステップS104の判定の結果がNo、すなわち全バッテリユニットが満充電ではない場合は、ステップS110に進む。
【0138】
ステップS102〜S108の処理は、図2の満充電状態判定部104を用いて行われ得る。
【0139】
ステップS110では、バッテリ充電量がバックアップ必要充電量Cbkに達しているか否かを判定する。バックアップ必要充電量Cbkは、上記の(2)式、(5)式、(6)式、(5)式のいずれかで定義され得る。本例では、バックアップ必要充電量Cbkは、上記の(5)式で定義されるので、本ステップでは、以下の(17)式が成立するか否かを判定する。
【数23】
【0140】
バックアップ必要充電量Cbkとして、上の(17)式で採用されているものとは別の定義を用いても良い。
【0141】
ステップS110の判定の結果がYes、すなわちバッテリ充電量がバックアップ必要充電量に達している場合、ステップS132に進む。
ステップS110の処理は、図2のバックアップ必要充電量算出判定部106を用いて行われ得る。
【0142】
ステップS132では、次のように充電をする対象バッテリユニットと充電電力を設定する。
この場合、充電候補バッテリユニットはXcl本の満充電ではないバッテリユニットとする。この設定は、図2の充電候補バッテリ選択部110を用いて行われ得る。この場合、さらに、バッテリユニットに接続されている電源が供給可能な電力を最大供給可能電力PmaxをXclで割った値が、各バッテリユニットが受けることが可能な最大受電可能電力Pmbを超えるか否かで次の2つの場合がある。
【0143】
Pmax/Xclが最大受電可能電力Pmbを超える場合は、満充電ではないXcl本のバッテリユニットを、各バッテリユニットが受けることが可能な最大受電可能電力Pmbによって充電するように充電電力の値を設定する。そして、ステップS148に進む。
【0144】
Pmax/Xclが最大受電可能電力Pmbを超えない場合は、満充電ではないXcl本のバッテリユニットを、電源が供給可能な電力である最大供給可能電力Pmaxを満充電ではないバッテリユニットの本数Xclで割った値Pmax/Xclによって充電するように充電電力の値を設定する。そして、ステップS148に進む。
【0145】
この設定は、図2の充電特性決定部112を用いて行われ得る。
または、上と同様、「値を設定する」とは、値を計算する、値を選択する、後に読み出されるためにメモリ等の記憶素子に格納する、ことを含み得る。たとえば、充電電力の値は、後述の充電制御部114によって読み出されるために、充電特性決定部112に含まれるメモリに格納されても良い。また、このメモリは充電制御部114に含まれていても良い。
【0146】
ステップS110の判定の結果がNo、すなわちバッテリ充電量がバックアップ必要充電量に達していない場合、ステップS112に進む。
【0147】
ステップS112では、ベース充電量Cbを計算する。この処理は、図2のベース充電量算出判定部108を用いて行われ得る。
【0148】
ベース充電量Cbは、たとえば上記の(9)式においてXmax=Nとした式:
【数24】
で定義されるものとする。ベース充電量Cbとして、上の(18)式とは別の定義を用いても良い。
【0149】
ステップS112の次のステップS114では、バッテリユニットの充電率がベース充電量Cbを超えていないバッテリユニットを選定し、その本数をXbsとする。そして、それらのバッテリユニットを充電候補バッテリユニットとする。この処理は、図2の充電候補バッテリ選択部110を用いて行われ得る。そして、ステップS116に進む。
【0150】
ステップS116では、充電のタイプがパターン型か可変型かを判定する。
パターン型か可変型かは、ハードウェアとしていずれかに設定されても良いし、ソフトウェアによって指定されても良い。パターン型の場合は、ステップS118に進む。また、可変型の場合は、ステップS134に進む。
【0151】
(パターン型)
ステップS116の判定で可変型と判定された場合、まず、ステップS118でバッテリ単位あたりの充電電力Pbsを、各バッテリユニットが受けることが可能な最大受電可能電力Pmbに設定する。
【0152】
ステップS118の次のステップS120では、最大受電可能電力Pmbと充電率がベース充電量Cbを超えていないバッテリユニットである充電候補バッテリユニットの本数Xbsの積(Pmb×Xbs)がバッテリユニットに接続されている電源が供給可能な電力である最大供給可能電力Pmaxを超えないか否かを判定する。
【0153】
ステップS120の判定の結果がYes、すなわち最大受電可能電力Pmbと充電候補バッテリユニットの本数Xbsの積(Pmb×Xbs)が最大供給可能電力Pmaxを超えない場合、ステップS122に進む。ステップS120の判定の結果がNo、すなわち最大受電可能電力Pmbと充電候補バッテリユニットの本数Xbsの積(Pmb×Xbs)が最大供給可能電力Pmaxを超える場合、ステップS128に進む。
【0154】
ステップS128では、電源が供給可能な電力である最大供給可能電力PmaxをXbsで割った値Pmax/Xbsを求め、Xbsと設定する。
ステップS128の次のステップS130では、充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを充電の対象バッテリユニットとし、充電電力Xbs=Pmax/Xbsで充電するように設定する。そして、ステップS148に進む。
【0155】
ステップS120の判定の結果がYes、すなわち最大受電可能電力Pmbと充電候補バッテリユニットの本数Xbsの積(Pmb×Xbs)が最大供給可能電力Pmaxを超えない場合、ステップS122では、最大受電可能電力Pmbと充電率がベース充電量Cbを超えていないバッテリユニットである充電候補バッテリユニットの本数Xbsの積(Pmb×Xbs)がバッテリユニットに接続されている電源が供給可能な電力である最大供給可能電力Pmax以下であるかを判定する。
【0156】
ステップS122の判定の結果がYes、すなわち最大受電可能電力Pmbと充電候補バッテリユニットの本数Xbsの積(Pmb×Xbs)がバッテリユニットに接続されている電源が供給可能な電力である最大供給可能電力Pmax以下の場合、ステップS124に進む。ステップS122の判定の結果がNo、すなわち最大受電可能電力Pmbと充電候補バッテリユニットの本数Xbsの積(Pmb×Xbs)がバッテリユニットに接続されている電源が供給可能な電力である最大供給可能電力Pmaxを超える場合、ステップS126に進む。
【0157】
ステップS124では、満充電ではないXcl本のバッテリユニットを、各バッテリユニットが受けることが可能な最大受電可能電力Pmbによって充電するように設定する。そして、ステップS148に進む。
【0158】
ステップS126では、満充電ではないXcl本のバッテリユニットを、電源が供給可能な電力である最大供給可能電力Pmaxを満充電ではないバッテリユニットの本数Xclで割った値Pmax/Xclによって充電するように設定する。そして、ステップS148に進む。
【0159】
ステップS148では、対象バッテリユニットを設定された充電電力で充電する。対象バッテリユニットおよび充電電力に関する情報が、充電特性決定部112等に含まれるメモリに格納されている場合には、本ステップで当該メモリから対象バッテリユニットおよび充電電力に関する情報を読み出し、充電制御部114によって対象バッテリユニットを設定された充電電力で充電する。
【0160】
本処理では、所定の時間だけ対象バッテリユニットの充電を行う。所定の時間としては、30秒、1分、5分、10分、30分など任意の時間を設定することができる。
【0161】
ステップS148の次のステップS150では、充電対象のバッテリユニットの中で満充電のバッテリユニットが発生したか否かを判定する。
【0162】
ステップS150の判定の結果がNo、すなわち充電対象のバッテリユニットの中で満充電のバッテリユニットが発生しない場合は、ステップS148に戻り、充電を続ける。
ステップS150の判定の結果がYes、すなわち充電対象のバッテリユニットの中で満充電のバッテリユニットが発生した場合は、ステップS152に進む。
【0163】
ステップS152は、ステップS106と同じ処理を行う。
ステップS152の判定でNo、すなわち充電制御処理を中止しないと判定された場合、ステップS102に進む。ステップS152の判定でYes、すなわち充電制御処理を中止すると判定された場合、充電制御処理を終了する。
ステップS148〜S152の処理は図2の充電制御部114を用いて行われ得る。
【0164】
(パターン型)
ステップS116の判定でパターン型と判定された場合、ますステップS134で、充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを、最大効率を与えるパターンの充電電力で充電するときのパターンを選択する。このときのパターンPattern1は、
【数25】
満たす最大のパターンである。Pattern1の充電電力をPbsと設定する。
【0165】
次のステップS136では、ステップS134で選択された充電電力PbsでXbs本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Exbsを計算する。総電力量Exbsは、
【数26】
で定義される。
【0166】
ステップS134の次のステップS136では、満充電ではないXcl本のバッテリユニットを、最大効率を与えるパターンの充電電力で充電するときのパターンを選択する。
【0167】
このときのパターンPattern2は、
【数27】
を満たす最大のパターンである。Pattern2の充電電力をPbsと設定する。
【0168】
次のステップS140では、ステップS134で選択された充電電力PbsでXcl本のバッテリユニットを充電する場合の、総電力量Eclを計算する。総電力量Eclは、
【数28】
で定義される。
【0169】
ステップS134〜S136の処理とステップS138〜S140の処理の順番は入れ替えても良い。
【0170】
次に、ステップS142で、
【数29】
であるか否かを判定する。
【0171】
ステップS142の判定の結果がYes、すなわちパターンPattern1の充電電力で充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Exbsが、パターンPattern2の充電電力で満充電ではないXcl本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Eclより大きい場合、ステップS144に進む。
【0172】
また、ステップS142の判定の結果がNo、すなわちパターンPattern1の充電電力で充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Exbsが、パターンPattern2の充電電力で満充電ではないXcl本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Ecl以下の場合、ステップS146に進む。
【0173】
ステップS144では、パターンPattern1の充電電力Pbsで充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを充電するように設定する。そして、ステップS148に進む。
【0174】
ステップS146では、パターンPattern2の充電電力で満充電ではないXcl本のバッテリユニットを充電するように設定する。そして、ステップS148に進む。
ステップS116〜S146の処理は、図2の充電特性決定部112を用いて行われ得る。
【0175】
ステップS148以降の処理については既に説明した処理である。
このように、実施形態の情報処理装置および充電方法では、複数のバッテリユニットを備え、充電が必要なバッテリユニットに対して、供給される充電電力を電源が供給可能な最大電力に出来るだけ近づけるように制御し充電効率を改善することができる。
【0176】
また、上記のような処理を行う充電装置をストレージシステム等の情報装置に用いることによって、高い電源バックアップ性能を得ることができる。
【0177】
<実施例1>
図6a〜6bを参照して実施例1を説明する。
本例では、可変型で充電特性、すなわち対象バッテリと充電電力を設定する。以下では、充電特性の一つは電源からバッテリに供給される電力の値で規定されるものとするが、電流の値によって規定されても良い。
【0178】
図6の(a)のように、バッテリ1〜4の4本のバッテリがあるとする。すなわち、搭載本数をXb(上記のようにXmaxとも書くことがある)とすると、Xb=4である。
本例は、4本のバッテリの充電量の和が、バックアップ必要充電量に達していない場合の、充電方法の例である。本実施例では「バッテリ」という用語を用いて説明するが、「バッテリ」と「バッテリユニット」に置き換えても良い。
【0179】
図5のステップS100の処理のように、4本のバッテリのそれぞれの充電量または充電率を測定する。その結果、バッテリ1〜4の4本のバッテリのそれぞれの充電率がC1=100%、C2=80%、C3=40%、C4=0%であるとする。
【0180】
各バッテリの満充電状態での充電量Cmaxを200mAhとする。もちろん、他の定格を有するバッテリを用いても構わない。
【0181】
このとき、4本のバッテリのそれぞれの充電量は、
バッテリ1:C1=200[mAh]×100/100[%]=200[mAh]
バッテリ2:C2=200[mAh]×80/100[%]=160[mAh]
バッテリ3:C2=200[mAh]×40/100[%]=80[mAh]
バッテリ4:C2=200[mAh]×0/100[%]=0[mAh]
である。
【0182】
図6の(b)では、図5のステップS104の処理のように、全てのバッテリが満充電であるかを判定する。もし、全てのバッテリが満充電であれば、充電制御処理は終了する。満充電閾値Cfpは92%であるとすると、満充電レベルに達しているのは、バッテリ1のみで、充電率が満充電閾値Cfpを超えていないバッテリは3本あり、よって、満充電ではないバッテリの本数XclはXcl=3である。
【0183】
次に図6の(c)では、図5のステップS110の処理のように、4本のバッテリの充電量の和がバックアップ必要充電量Cbkに達しているかを判定する。ここで、バックアップ必要充電量Cbkを560とすれば、C1+C2+C3+C4=440であるので、4本のバッテリの充電量の和がバックアップ必要充電量Cbkに達していない、
【数30】
と判定される。
【0184】
次に図6の(d)では、まず図5のステップS112の処理のように、ベース充電量Cbを計算する。
【0185】
ベース充電量Cbは、バックアップ必要充電量Cbkをバッテリの搭載本数Xb=4で担うとき、バッテリ1本あたりが蓄えるべき充電量である。すなわち、
Cbk/Xb=560/4=140[mAh]
である。
これを充電率に換算すると、140/Cmax=0.7=70%となる。
【0186】
次に図5のステップS114の処理のように、充電率がバックアップ必要充電量Cbkである70%を超えないバッテリを選定し、その本数Xbsを得る。充電率がバックアップ必要充電量Cbkである70%を超えないバッテリは、バッテリ3とバッテリ4である。よって、充電率がベース充電量Cbを超えていないバッテリの数Xbsは、Xbs=2である。
【0187】
図6の(e)では、図5のステップS118の処理のように、バッテリ1個あたりの充電電力Pbsを、各バッテリが受けることが可能な最大受電可能電力Pmbに設定する。
【0188】
図6の(f)では、図5のステップS120の処理のように、最大受電可能電力Pmbで充電した場合、最大供給可能電力Pmaxを超えないかを判定する。
【0189】
図6の(f)の判定でYes、すなわち最大受電可能電力Pmbで充電しても最大供給可能電力Pmaxを超えない場合、図6の(g)のように、給電側にまだ余裕がある。そこで、満充電ではないXcl本のバッテリをバッテリの最大受電可能電力Pmbで充電できるかどうかを判定する。図6の(g)の判定でYes、すなわち、
【数31】
の場合は、図6の(j)のように、Xcl=3本のバッテリ、バッテリ2〜4を充電の対象バッテリとし、バッテリの最大受電可能電力Pmbで充電するように設定する。
【0190】
図6の(g)の判定でNo、すなわち、
【数32】
の場合は、図6の(k)のように、Xbs=2本のバッテリ、バッテリ3〜4を充電の対象バッテリとし、バッテリの最大受電可能電力Pmbで充電するように設定する。
【0191】
図6の(f)の判定でNo、すなわち最大受電可能電力Pmbで充電すると最大供給可能電力Pmaxを超える場合、図6の(h)のように、供給側で供給可能な最大の電力で充電するように設定する。すなわち、充電電力PbsをPmax/Xbsとする。
【0192】
ここで、図6の(i)のように、4つのバッテリのばらつきを抑えることが重要なので、対象バッテリはバッテリ3〜4の2本のバッテリである。
【0193】
結局、図6の(l)のように、Xbs=2本のバッテリを充電電力Pmax/Xbsで充電するように設定する。
【0194】
充電の対象バッテリと充電電力が設定されたら、対象バッテリを設定された充電電力で充電する。
【0195】
<実施例2>
図7を参照して実施例2を説明する。
本例でも実施例1と同様、可変型で充電特性、すなわち対象バッテリと充電電力を設定する。
【0196】
図7の(a)のように、バッテリ1〜4の4本のバッテリがあるとする。すなわち、搭載本数をXb(上記のようにXmaxとも書くことがある)とすると、Xb=4である。
【0197】
本例は、4本のバッテリの充電量の和が、バックアップ必要充電量に達している場合の、充電方法の例である。
【0198】
図7の(a)では、図5のステップS100の処理のように、4本のバッテリのそれぞれの充電量または充電率を測定する。その結果、バッテリ1〜4の4本のバッテリのそれぞれの充電率がC1=100%、C2=80%、C3=40%、C4=80%であるとする。
【0199】
各バッテリの満充電状態での充電量Cmaxを200mAhとする。もちろん、他の定格を有するバッテリを用いても構わない。
【0200】
このとき、4本のバッテリのそれぞれの充電量は、
バッテリ1:C1=200[mAh]×100/100[%]=200[mAh]
バッテリ2:C2=200[mAh]×80/100[%]=160[mAh]
バッテリ3:C2=200[mAh]×40/100[%]=80[mAh]
バッテリ4:C2=200[mAh]×80/100[%]=160[mAh]
である。
【0201】
図7の(b)では、図5のステップS104の処理のように、全てのバッテリが満充電であるかを判定する。もし、全てのバッテリが満充電であれば、充電制御処理は終了する。満充電閾値Cfpは92%であるとすると、満充電レベルに達しているのは、バッテリ1のみで、充電率が満充電閾値Cfpを超えていないバッテリはバッテリ2〜4の3本あり、よって、満充電ではないバッテリの本数XclはXcl=3である。
【0202】
次に図7の(c)では、図5のステップS110の処理のように、4本のバッテリの充電量の和がバックアップ必要充電量Cbkに達しているかを判定する。ここで、バックアップ必要充電量Cbkを560とすれば、C1+C2+C3+C4=600であるので、4本のバッテリの充電量の和がバックアップ必要充電量Cbkに達している、つまり、
【数33】
と判定される。
【0203】
図7の(d)では、図5の図5のステップS132の処理のように、バッテリ2〜4のXcl=3本のバッテリを対象バッテリとし、Pmax/Xcl≧Pmbの場合は充電電力Pmbで、Pmax/Xcl<Pmbの場合は充電電力Pmax/Xclで充電するように設定する。
【0204】
対象バッテリと充電電力が設定されたら、選択された対象バッテリを設定された充電電力で充電する。上記のような充電方法を採用することによって、一部のバッテリを交換した後など一部のバッテリの充電のみが必要な場合には、充電が必要なバッテリに対し、バッテリが受電可能な範囲内で、バッテリに供給される充電電流の値を電源が供給可能な最大電流に出来るだけ近づけるように制御することで、充電時間の短縮など充電効率を改善することができる。
【0205】
また、上記の充電方法をストレージ装置やサーバ等の情報処理装置に用いることによって、高い信頼性を有する情報処理装置を得ることができる。
【符号の説明】
【0206】
10 ストレージ装置
11 コントロールユニット
12 バックプレーンボード
13 バッテリユニット
14 電源ユニット
100 充電処理部
102 センサ(充電状態取得部)
104 満充電状態判定部
106 バックアップ必要充電量算出判定部
108 ベース充電量算出部
110 充電候補バッテリ選択部
112 充電特性決定部
114 充電制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7】

【手続補正書】
【提出日】20150327
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項2
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項2】
さらに、
前記複数のバッテリのうち満充電状態ではないバッテリとその本数を決定する満充電状態判定部と、
充電量がベース充電量に達していないバッテリとその本数を決定する充電候補バッテリ選択部と、
を含み、
前記充電特性決定部は、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記満充電状態ではないバッテリの本数で割った値と、前記最大供給可能電力を前記ベース充電量に達していないバッテリの本数で割った値との比較に基づいて、前記対象バッテリを決定する、
請求項1に記載の情報処理装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項7
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項7】
さらに、
前記複数のバッテリのうち満充電状態ではないバッテリとその本数を決定することと、
充電量がベース充電量に達していないバッテリとその本数を決定することと、
を含み、
前記対象バッテリと前記充電電力の組を決定することは、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記満充電状態ではないバッテリの本数で割った値と、前記最大供給可能電力を前記ベース充電量に達していないバッテリの本数で割った値との比較に基づいて、前記対象バッテリを決定する、請求項6に記載の方法。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0060
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0060】
この充電電力PbsでXcl本のバッテリユニットを充電する場合の、総電力量Exclは、
【数15】
である。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0061
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0061】
そして、パターンPattern1の充電電力で充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Exbsと、パターンPattern2の充電電力で満充電ではないXcl本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Exclを比較し、値が大きい方の充電電力を選択する。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0073
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0073】
各バッテリユニット13には、受けることが可能な電力が設定され、以下ではそれを最大受電可能電力Pmbとする。また、複数の電源ユニット14がトータルで供給可能な電力を最大供給可能電力Pmaxとする。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0078
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0078】
充電処理部100は、センサ102、満充電状態判定部104、バックアップ必要充電量算出判定部106、ベース充電量算出判定部108、充電候補バッテリ選択部110、充電特性決定部112、充電制御部114を含む。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0085
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0085】
バックアップ必要充電量算出部106では、まず、充電処理部100に接続されている装置、たとえば、ストレージ装置15を動作させるために必要な電力をバッテリユニット13から供給するとき、全バッテリユニットが蓄えているべき充電量の総和であるバックアップ必要充電量Cbkを算出する。バックアップ必要充電量Cbkは、上記の(2)式、(3)式、(5)式、(6)式のいずれかで定義され得る。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0103
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0103】
次に、満充電ではないXcl本のバッテリユニット13を、最大効率を与えるパターンの充電電力で充電する場合の総電力量Exclを計算する。このとき、電源が各バッテリユニットに供給する充電電力Pbsは、上記の(14)式:
【数21】
を満たす最大のパターンPattern2の充電電力であり、この充電電力PbsでXcl本のバッテリユニット13を充電する場合の、総電力量Exclは、上記の(15)式:
【数22】
となる。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0104
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0104】
そして、充電特性決定部112は、パターンPattern1の充電電力で充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Exbsと、パターンPattern2の充電電力で満充電ではないXcl本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Exclを比較し、値が大きい方のバッテリユニットとパターン(Pattern1またはPattern2)の電力を、対象バッテリユニットと充電電力の組として決定する。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0121
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0121】
このようなコントロールユニット11を用いてストレージ装置10の各部を構成するには、例えば、上述の各種の制御処理をCPU202に行わせるための制御プログラムを作成する。作成された制御プログラムはROM206に格納しておいても良いし、外部の装置に格納しておいて、コントロールユニット11の起動と同時にRAM204にロードしても良い。そして、CPU202に所定の指示を与えてこの制御プログラムを読み出させて実行させる。こうすることで、図2に示されているストレージ装置10の各部、すなわち満充電状態判定部104、バックアップ必要充電量算出判定部106、ベース充電量算出判定部108、充電候補バッテリ選択部110、充電特性決定部112、充電制御部114が備えている機能がCPU202により提供される。RAM204またはROM206には、パターン型で充電する場合の充電パターンや、CPU202で計算された充電電力の値などが格納され、充電を制御する際に読み出される。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0126
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0126】
図4は、バッテリユニット13の装置構成図の例である。バッテリユニット13は、バッテリ130−1、130−2、130−3、マイコン134、FET136、138を含んでいる。マイコン13はさらに、マイコン制御部1340、電流制御部1342を含んでいる。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0127
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0127】
マイコン制御部1340は、コントロールユニット11のI/O208に接続されている。マイコン制御部1340は、制御線1306を介してレギュレータ132に接続されている。電流制御部1342は、マイコン制御部1340と接続される。電流制御部1342は、バッテリ130−1、130−2、130−3の各々に流れる電流を監視すると共に、マイコン制御部1340から受け取った指令に基づいてレギュレータ132を制御し、バッテリ130−1、130−2、130−3に流れる電流(充電電流)を調整する。FET136はレギュレータ132とバッテリ130−1、130−2、130−3の間に配置され、マイコン制御部1340からの指令に基づいてバッテリ130−1、130−2、130−3の各々のONまたはOFFを制御する。FET138は、バッテリ130−1、130−2、130−3とコントロールユニット11のレギュレータ/DDC214の間に配置され、マイコン制御部1340からの指令に基づいてバッテリ130−1、130−2、130−3の出力を制御する。
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0128
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0128】
バッテリユニット13のレギュレータ132、マイコン134、FET136、138は、コントロールユニット11と組み合わされて、図2に示されているストレージ装置10のセンサ102および充電制御部114が備える機能を実現する。
【手続補正14】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0129
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0129】
<充電方法>
図5Aおよび図5Bを参照しながら、充電方法の例における処理の流れについて説明する。図5Aおよび図5Bは、充電方法の一実施形態の処理を示すフローチャートである。
【手続補正15】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0130
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0130】
以下では、「バッテリユニット」という用語を用いて説明することがあるが、図5Aおよび図5Bのように「バッテリユニット」を「バッテリ」と読み替えても良い。一般に、バッテリユニットは複数のバッテリを含む。また、各バッテリに対して、受けることが可能な電力が仕様として設定されており、バッテリに対する最大受電可能電力もPmbと記す。
【手続補正16】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0139
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0139】
ステップS110では、バッテリ充電量がバックアップ必要充電量Cbkに達しているか否かを判定する。バックアップ必要充電量Cbkは、上記の(2)式、(3)式、(5)式、(6)式のいずれかで定義され得る。本例では、バックアップ必要充電量Cbkは、上記の(5)式で定義されるので、本ステップでは、以下の(17)式が成立するか否かを判定する。
【数23】
【手続補正17】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0150
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0150】
ステップS116では、充電のタイプがパターン型か可変型かを判定する。パターン型か可変型かは、ハードウェアとしていずれかに設定されても良いし、ソフトウェアによって指定されても良い。可変型の場合は、ステップS118に進む。また、可変型の場合は、ステップS134に進む。また、パターン型の場合は、ステップS134に進む。
【手続補正18】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0151
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0151】
可変型
ステップS116の判定で可変型と判定された場合、まず、ステップS118でバッテリ単位あたりの充電電力Pbsを、各バッテリユニットが受けることが可能な最大受電可能電力Pmbに設定する。
【手続補正19】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0154
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0154】
ステップS128では、電源が供給可能な電力である最大供給可能電力PmaxをXbsで割った値Pmax/Xbsを求め、Pbsと設定する。ステップS128の次のステップS130では、充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを充電の対象バッテリユニットとし、充電電力Pbs=Pmax/Xbsで充電するように設定する。そして、ステップS148に進む。
【手続補正20】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0164
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0164】
(パターン型)
ステップS116の判定でパターン型と判定された場合、まずステップS134で、充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを、最大効率を与えるパターンの充電電力で充電するときのパターンを選択する。このときのパターンPattern1は、
【数25】
満たす最大のパターンである。Pattern1の充電電力をPbsと設定する。
【手続補正21】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0165
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0165】
ステップS138では、ステップS134で選択された充電電力PbsでXbs本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Exbsを計算する。総電力量Exbsは、
【数26】
で定義される。
【手続補正22】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0167
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0167】
このときのパターンPattern2は、
【数27】
を満たす最大のパターンである。Pattern2の充電電力をPclと設定する。
【手続補正23】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0168
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0168】
次のステップS140では、ステップS136で選択された充電電力PclでXcl本のバッテリユニットを充電する場合の、総電力量Exclを計算する。総電力量Exclは、
【数28】
で定義される。
【手続補正24】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0177
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0177】
<実施例1>
図6Aおよび図6Bを参照して実施例1を説明する。本例では、可変型で充電特性、すなわち対象バッテリと充電電力を設定する。以下では、充電特性の一つは電源からバッテリに供給される電力の値で規定されるものとするが、電流の値によって規定されても良い。
【手続補正25】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0178
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0178】
図6Aの(a)のように、バッテリ1〜4の4本のバッテリがあるとする。すなわち、搭載本数をXb(上記のようにXmaxとも書くことがある)とすると、Xb=4である。
本例は、4本のバッテリの充電量の和が、バックアップ必要充電量に達していない場合の、充電方法の例である。本実施例では「バッテリ」という用語を用いて説明するが、「バッテリ」と「バッテリユニット」に置き換えても良い。
【手続補正26】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0179
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0179】
図5AのステップS100の処理のように、4本のバッテリのそれぞれの充電量または充電率を測定する。その結果、バッテリ1〜4の4本のバッテリのそれぞれの充電率がC1=100%、C2=80%、C3=40%、C4=0%であるとする。
【手続補正27】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0182
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0182】
図6Aの(b)では、図5AのステップS104の処理のように、全てのバッテリが満充電であるかを判定する。もし、全てのバッテリが満充電であれば、充電制御処理は終了する。満充電閾値Cfpは92%であるとすると、満充電レベルに達しているのは、バッテリ1のみで、充電率が満充電閾値Cfpを超えていないバッテリは3本あり、よって、満充電ではないバッテリの本数XclはXcl=3である。
【手続補正28】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0183
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0183】
次に図6Aの(c)では、図5AのステップS110の処理のように、4本のバッテリの充電量の和がバックアップ必要充電量Cbkに達しているかを判定する。ここで、バックアップ必要充電量Cbkを560とすれば、C1+C2+C3+C4=440であるので、4本のバッテリの充電量の和がバックアップ必要充電量Cbkに達していない、
【数30】
と判定される。
【手続補正29】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0184
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0184】
次に図6Aの(d)では、まず図5AのステップS112の処理のように、ベース充電量Cbを計算する。
【手続補正30】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0186
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0186】
次に図5AのステップS114の処理のように、充電率がバックアップ必要充電量Cbkである70%を超えないバッテリを選定し、その本数Xbsを得る。充電率がバックアップ必要充電量Cbkである70%を超えないバッテリは、バッテリ3とバッテリ4である。よって、充電率がベース充電量Cbを超えていないバッテリの数Xbsは、Xbs=2である。
【手続補正31】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0187
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0187】
図6Bの(e)では、図5AのステップS118の処理のように、バッテリ1個あたりの充電電力Pbsを、各バッテリが受けることが可能な最大受電可能電力Pmbに設定する。
【手続補正32】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0188
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0188】
図6Bの(f)では、図5BのステップS120の処理のように、最大受電可能電力Pmbで充電した場合、最大供給可能電力Pmaxを超えないかを判定する。
【手続補正33】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0189
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0189】
図6Bの(f)の判定でYes、すなわち最大受電可能電力Pmbで充電しても最大供給可能電力Pmaxを超えない場合、図6Bの(g)のように、給電側にまだ余裕がある。そこで、満充電ではないXcl本のバッテリをバッテリの最大受電可能電力Pmbで充電できるかどうかを判定する。図6Bの(g)の判定でYes、すなわち、
【数31】
の場合は、図6Bの(j)のように、Xcl=3本のバッテリ、バッテリ2〜4を充電の対象バッテリとし、バッテリの最大受電可能電力Pmbで充電するように設定する。
【手続補正34】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0190
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0190】
図6Bの(g)の判定でNo、すなわち、
【数32】
の場合は、図6Bの(k)のように、Xbs=2本のバッテリ、バッテリ3〜4を充電の対象バッテリとし、バッテリの最大受電可能電力Pmbで充電するように設定する。
【手続補正35】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0191
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0191】
図6Bの(f)の判定でNo、すなわち最大受電可能電力Pmbで充電すると最大供給可能電力Pmaxを超える場合、図6Bの(h)のように、供給側で供給可能な最大の電力で充電するように設定する。すなわち、充電電力PbsをPmax/Xbsとする。
【手続補正36】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0192
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0192】
ここで、図6Bの(i)のように、4つのバッテリのばらつきを抑えることが重要なので、対象バッテリはバッテリ3〜4の2本のバッテリである。
【手続補正37】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0193
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0193】
結局、図6Bの(l)のように、Xbs=2本のバッテリを充電電力Pmax/Xbsで充電するように設定する。
【手続補正38】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0198
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0198】
図7の(a)では、図5AのステップS100の処理のように、4本のバッテリのそれぞれの充電量または充電率を測定する。その結果、バッテリ1〜4の4本のバッテリのそれぞれの充電率がC1=100%、C2=80%、C3=40%、C4=80%であるとする。
【手続補正39】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0201
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0201】
図7の(b)では、図5AのステップS104の処理のように、全てのバッテリが満充電であるかを判定する。もし、全てのバッテリが満充電であれば、充電制御処理は終了する。満充電閾値Cfpは92%であるとすると、満充電レベルに達しているのは、バッテリ1のみで、充電率が満充電閾値Cfpを超えていないバッテリはバッテリ2〜4の3本あり、よって、満充電で
はないバッテリの本数XclはXcl=3である。
【手続補正40】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0202
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0202】
次に図7の(c)では、図5AのステップS110の処理のように、4本のバッテリの充電量の和がバックアップ必要充電量Cbkに達しているかを判定する。ここで、バックアップ必要充電量Cbkを560とすれば、C1+C2+C3+C4=600であるので、4本のバッテリの充電量の和がバックアップ必要充電量Cbkに達している、つまり、
【数33】
と判定される。
【手続補正41】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0203
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0203】
図7の(d)では、図5BのステップS132の処理のように、バッテリ2〜4のXcl=3本のバッテリを対象バッテリとし、Pmax/Xcl≧Pmbの場合は充電電力Pmbで、Pmax/Xcl<Pmbの場合は充電電力Pmax/Xclで充電するように設定する。
【手続補正42】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図4】
【手続補正43】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図5A
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図5A】

【手続補正書】
【提出日】20151218
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のバッテリと、
複数のバッテリを充電する電源ユニットと、
前記複数のバッテリの各々の充電量に基づいて、前記複数のバッテリのうち、満充電状態ではないバッテリとその本数と、充電量がベース充電量に達していないバッテリとその本数を判定する充電状態判定部と、
前記充電状態判定部で判定された前記満充電状態ではないバッテリと前記ベース充電量に達していないバッテリのいずれかを充電候補バッテリとし、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力前記充電候補バッテリが受電可能な最大の電力である最大受電可能電力のいずれかを基に充電電力を設定した場合に、充電効率が高くなるように、前記充電候補バッテリと前記充電電力の組を決定する充電特性決定部と、
前記充電特性決定部で決定された前記充電候補バッテリを、前記電源ユニットを用いて前記充電電力で充電するように制御する充電制御部と、
を含む情報処理装置。
【請求項2】
記充電特性決定部は、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記満充電状態ではないバッテリの本数で割った値と、前記最大供給可能電力を前記ベース充電量に達していないバッテリの本数で割った値との比較に基づいて、前記充電候補バッテリを決定する、請求項1に記載の情報処理装置。
【請求項3】
さらに、前記ベース充電量を算出するベース充電量算出部を含み、
前記ベース充電量は、情報処理装置を前記複数のバッテリを用いて動作させるために各々のバッテリが蓄えているべき充電量であり、
前記充電特性決定部は、前記複数のバッテリの充電量の総和が前記複数のバッテリの前記ベース充電量の総和に達しているとき、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記満充電状態ではないバッテリの本数で割った値と、前記バッテリが受電可能な最大の電力である最大受電可能電力の小さい方の電力である充電電力を用いて、前記満充電状態ではないバッテリを充電するように、前記充電候補バッテリと前記充電電力の組を決定する、請求項1または2に記載の情報処理装置。
【請求項4】
前記充電制御部は、充電開始後に新たに満充電状態となるバッテリがあれば、前記充電候補バッテリと前記充電電力の組をリセットする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項5】
前記充電特性決定部は、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を満充電状態ではないバッテリの本数で割った値に基づいて決定した第1の充電電力候補と、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記ベース充電量に達していないバッテリの本数で割った値に基づいて決定した第2の充電電力候補のうち、前記第1の充電電力候補または前記第2の充電電力候補を用いて充電する総電力量の大きい方を前記充電電力として設定する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項6】
情報処理装置に含まれる複数のバッテリを電源ユニットを用いて充電を行う充電方法であって、
前記複数のバッテリの各々の充電量に基づいて、前記複数のバッテリのうち、満充電状態ではないバッテリとその本数と、充電量がベース充電量に達していないバッテリとその本数を判定することと、
前記満充電状態ではないバッテリと前記ベース充電量に達していないバッテリのいずれかを充電候補バッテリとし、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力前記充電候補バッテリが受電可能な最大の電力である最大受電可能電力のいずれかを基に充電電力を設定した場合に、充電効率が高くなるように、前記充電候補バッテリと前記充電電力の組を決定することと、
前記充電候補バッテリを、前記電源ユニットを用いて前記充電電力で充電するように制御することと、
を含む充電方法。
【請求項7】
充電候補バッテリと前記充電電力の組を決定することは、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記満充電状態ではないバッテリの本数で割った値と、前記最大供給可能電力を前記ベース充電量に達していないバッテリの本数で割った値との比較に基づいて、前記充電候補バッテリを決定する、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
さらに、前記ベース充電量を算出することを含み、
前記ベース充電量は、情報処理装置を前記複数のバッテリを用いて動作させるために各々のバッテリが蓄えているべき充電量であり、
前記複数のバッテリの充電量の総和が前記複数のバッテリの前記ベース充電量の総和に達しているとき、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記満充電状態ではないバッテリの本数で割った値と、前記バッテリが受電可能な最大の電力である最大受電可能電力の小さい方の電力である充電電力を用いて、前記満充電状態ではないバッテリを充電するように、前記充電候補バッテリと前記充電電力の組を決定する、請求項6または7に記載の方法。
【請求項9】
さらに、充電開始後に新たに満充電状態となるバッテリがあれば、前記充電候補バッテリと前記充電電力の組をリセットすることを含む、請求項6乃至8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を満充電状態ではないバッテリの本数で割った値に基づいて決定した第1の充電電力候補と、前記電源ユニットが供給可能な電力である最大供給可能電力を前記ベース充電量に達していないバッテリの本数で割った値に基づいて決定した第2の充電電力候補のうち、前記第1の充電電力候補または前記第2の充電電力候補を用いて充電する総電力量の大きい方を前記充電電力として設定する、請求項6乃至9のいずれか一項に記載の方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0170
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0170】
次に、ステップS142で、
【数29】
であるか否かを判定する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0171
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0171】
ステップS142の判定の結果がYes、すなわちパターンPattern1の充電電力で充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Exbsが、パターンPattern2の充電電力で満充電ではないXcl本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Exclより大きい場合、ステップS144に進む。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0172
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0172】
また、ステップS142の判定の結果がNo、すなわちパターンPattern1の充電電力で充電率がベース充電量Cbを超えていないXbs本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Exbsが、パターンPattern2の充電電力で満充電ではないXcl本のバッテリユニットを充電する場合の総電力量Excl以下の場合、ステップS146に進む。
【国際調査報告】