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ラップトップ内蔵充電池の満充電防止機能を働かせるのにACアダプタ側の対応が必要?

以下の質問からの流れです(必読ではありません)。
http://goo.gl/d8T3s3
http://goo.gl/x56YCw

持っているラップトップPCのACアダプタが重くてかさばるため、所持している不要なACアダプタを改造して使おうと思います。

PC:VAIO。2013年発売。仕様→http://goo.gl/cyK5mI(右列)
アダプタ:仕様→http://goo.gl/clvufq

PC内蔵電池はリチウムイオンなので満充電防止機能が必要ですが、その機能としては、第1次的には、電池パック内のチップが感知しているのだろうとのご回答を得ました。

そこで質問ですが、

一般に(又はこのPCの場合)、まずチップが感知し、最終的にアダプタからの電力流入が停止するためには、

a)チップからの信号をアダプタ側で受信して、アダプタ側で何か対応する必要があるのでしょうか?

b)チップが感知するだけでよく、電池パックの機能だけで完結している(強制的に電力の流入を遮断してくれる)のでしょうか?

どうぞよろしくお願いいたします。

●質問者: ak2ey4
●カテゴリ:コンピュータ 家電・AV機器
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 1/1件

▽最新の回答へ

1 ● a-kuma3
●200ポイント ベストアンサー

あまり気にしたことが無かったので、調べてみました。


質問にあった機種の拡張用バッテリーは、VGP-BPSE38 という型番のようです(生産終了)。
http://www.sony.jp/support/vaio/products/sv/svp11219djb.html
http://www.sony.jp/vaio/products/p2/compatible.html?s_pid=product_navi_acc#acc01
http://www.sony.jp/vaio/products/VGP-BPSE38/

たとえば、VAIOのバッテリーパックに搭載されている制御ICは、環境や動作履歴に応じて残容量を正しく計算する機能や、充電中、放電中に異常を検出すると充放電を停止する保護機能を持っています。
VAIOはシステム異常を検出すると、バッテリーの確認を促すメッセージの表示や充電禁止などの処理を行い、電源異常による問題を未然に防ぎます。VAIOはバッテリーパックの正しい接続、制御ICの正しい動作を確認することによって、快適なモバイル性能を安全に実現しています。

VGP-BPSE38 | “VAIO” | ソニー

保護機能はあるけれど、満充電についての制御をしているとは明記されていません。

付属の取説はこちら(いきなり PDF のダウンロードが始まります)ですが、こちらも同様です。
http://pdfstream.manualsonline.com/7/7c37b441-4189-44ba-abc6-a3c1037d2a08.pdf


製品サポートのページにこんな記載がありました。
https://www.sony.jp/support/vaio/guide/maintenance/07.html
https://www.sony.jp/support/vaio/beginner/howto/040/index.html

■ いたわり充電について

バッテリーは、充電量を低く設定する(100%まで満充電しない)ことにより、寿命を長く保つことができます。

2006年12月以降発売のモデル(*)では、付属のユーティリティー「VAIOの設定」または「バイオの設定」に、「バッテリーいたわり充電モード」または「充電モード」が備わっています。使用状況に応じて充電量を80%や50%に設定して、バッテリー寿命を長く保てます。

* 一部のモデルを除きます。

その7 バッテリーに関する基礎知識 | 定期的なメンテナンスのすすめ | 活用ガイド | パーソナルコンピューター VAIO® | サポート・お問い合わせ | ソニー

どうやら、VAIO はソフトウェアで制御している様子です。



こちらは HP のサポートのページです。
http://support.hp.com/jp-ja/document/c03053128

ノートブックコンピューターはどのようにバッテリを充電しますか?
ノートブックコンピューターは、バッテリセルサプライヤーによる推奨やベストプラクティスに従い、バッテリが100%完全に充電された時点で充電を終了します。 バッテリが100%完全に充電されると、「充電終了ビット」がセットされ、バッテリは充電されなくなります。 バッテリは残量ゲージが94%を下回るまで「充電終了ビット」をクリアしません。 バッテリ残量ゲージが94%を下回ると、「充電ビット」がセットされ、バッテリはノートブックコンピューターに接続されたACアダプターで充電を開始します。 94%?100%のレベルでACアダプターが外された場合は、「充電ビット」がセットされないため、ノートブックコンピューターはバッテリを充電しなくなります。

HP製ノートブックコンピューター - リチウムイオンバッテリとスマートバッテリ技術を理解する | HP®カスタマーサポート

バッテリーの方でも、最低限の満充電を回避するための仕組みがありそうです。
引用はしていませんが、「スマートバッテリシステム」というもので制御をしているとのこと。
どうやら、かなり前から規格を決められているようです。

http://www.wdic.org/w/TECH/%E3%82%B9%E3%83%9E%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%90%E3%83%83%E3%83%86%E3%83%AA

具体的には、バッテリーパック内に基板が内蔵されており、正確な残量インジケーターと過充電に対する安全回路を備えるものである。

スマートバッテリ ‐ 通信用語の基礎知識

保護回路的なものはありそうですが、満充電については制御ができるためのインターフェースと情報提供ができる仕組みがある、ということっぽい。
VAIO のバッテリーパックの説明にあったのは、この「スマートバッテリ」のことを書いてあったのでしょう。


こちらは、スマートバッテリーシステムに準拠した充電制御用のチップのドキュメントです。
http://cds.linear.com/docs/jp/datasheet/j4101fa.pdf

ぼくのような素人が理解できるレベルを超えています (^^;
どうやら、供給電源の揺れや負荷なんかをコントロールするもののようで、充電の動作は外(ホスト)から制御するような感じです。


話を HP に戻すと、ちょっと古いドキュメントだからかもしれませんが、満充電防止の制御はやっていないような感じです。
検索してみると Smart Battery Driver なるツールが Intel から出されていたこともあったようですが、VAIO を使っているなら必要なさそうですね。



こちらは、富士通のサポートのページです。
http://www.fmworld.net/cs/azbyclub/qanavi/jsp/qacontents.jsp?PID=9306-4030
http://www.fmworld.net/cs/azbyclub/qanavi/jsp/qacontents.jsp?rid=3&PID=7307-4244

ご購入時のバッテリの満充電量は100% に設定されています。
バッテリの満充電量を80%に抑える、バッテリーユーティリティを使うことで、バッテリの消耗を抑え、寿命を延ばすことができます。

富士通Q&A - バッテリの寿命を長持ちさせる方法を教えてください。 - FMVサポート : 富士通

VAIO 同様、ユーティリティで設定できるようです。



というわけで、こんな感じかと。

最後に、一応 書いておきます。


ak2ey4さんのコメント
おおおお…ありがとうございますうぅぅ…。 > どの程度の「改造」を考えているのか分かりませんが、ご自分のスキルと相談して これはもう、単なるハンダ付けと収縮チューブの使用、あとは巻取りをどうするか、といった程度ですよ。だって、私ですもの。 > というわけで、こんな感じかと。 > […] の部分、素晴らしいです。 しかしあれですね、下記の部分。 > 制御はデジタルな信号で行われるので、+/?の 2本の線でつながってる ACアダプタでは制御は無理 この表現嫌いなんですけど、いわゆる「それな」というやつですね。ですよねえ。 こうなったら、一応制御ソフトの存在を確かめてから、思い切り新しいのを作ってやろうと思います。昔のデバイスの要らなくなったようなアダプタでも、ちゃんとしたメーカーのものであれば、ある程度安定した出力は得られるでしょう。 本当、まれに見る見事なご回答だと思います。心よりお礼申し上げます。

a-kuma3さんのコメント
>> > 制御はデジタルな信号で行われるので、+/?の 2本の線でつながってる ACアダプタでは制御は無理 この表現嫌いなんですけど、いわゆる「それな」というやつですね。ですよねえ。 << とは書きましたけど、技術的にできない、というわけじゃないです。 [http://www.aichi-c.ed.jp/contents/network/plc/hontai.htm:title=PLC]という100V の電気配線を LAN に使っちゃおうというやつとか、ちょっと昔であれば電気配線を使ったインターホンなんかが流行った(?)こともありますし。 アナログレベルでも交流に乗せた音声信号を分離できるので、直流成分から何かで変調されたデータを抜き出すのはさして難しくはないと思います。 ただ、そこまでやるかよ、ってところです。 PC 側だけでできちゃっているところを、ACアダプタにも回路を組み込んでしまっては、コストは上がるわ、重くなるわで、メリットが思いつきません。 やるにしても USB みたいに線を増やした方が簡単だし。 もし、「改造」がダイオードとか入れて降圧とかまで考えているのであれば、実際の負荷をかけた状態での電圧・電流の確認を一応しておいた方が良いと思います。

ak2ey4さんのコメント
PLC的な事も頭に登ってきましたが、これもおっしゃるとおり、このPCはとにかく軽さが売り(770g!)ですから、それもなさそうですよね。 > もし、「改造」がダイオードとか入れて[…] いやいや、無理ですって。だから、私なんですから(笑)。 逆にお尋ねしたいのですが(図々しくてごめんなさい)、V値が同じ程度かちょっと大きい程度で、A値が充分に大きければ、例えば得られる直流の電力のゆらぎを測ってみることまではせずともよい、ということになりますでしょうか。

a-kuma3さんのコメント
>> V値が同じ程度かちょっと大きい程度で、A値が充分に大きければ、例えば得られる直流の電力のゆらぎを測ってみることまではせずともよい、ということになりますでしょうか。 << ACアダプターって、大きく三種類あります。 - トランスを使って降圧するもの -- 安定化回路がないもの -- 安定化回路があるもの - トランスを使わずにスイッチング素子で降圧するもの 元のACアダプターはとても軽いので、スイッチング素子を使ったものだと思います。 代替で使うものは、それよりも軽いということですよね。 であれば、そちらもスイッチング素子を使ったものなので問題ないと思います。 スイッチング素子を使って降圧するものは電圧は安定しています。 安定化回路が入っているものは、一定の電圧が出るような回路が組み込まれているので、電力が揺らぐということは電流が揺らいでいるということですから、元の ACアダプタも同じです。 CPU やファン、HDD の使用状況に応じて、電流は揺らいでいるはずです。 トランスを使ってて安定化回路がないものは、たいてい表記の電圧に幅を持たせた値が書いてあります(12-14V とか)。 トランスを使ったものは、でかいし重たいので、流用しようとしているものは、これには相当しないと思います。

ak2ey4さんのコメント
家中の、不要になった機器のACアダプターを調べてみたのですが、意外と、良い物が見つかりませんでした。 純正のアダプターは、10.5V・3.8A。 私が狙っていたのは、モデムや、ルーター、ハブ、USB充電器、あるいは携帯電話の充電ケーブルなど、アダプタが軽くて小さい、スカスカな感じの物の中で、信用できる製造者の物でした。 V値に関しては、合いそうなもの(11?13Vほど)がかなりあったのですが、A値に関しては全然足りません。2Aあたりを超えると、いきなり、普通のラップトップPCのような、重くてゴツいものになってしまいます。 そういえば数ヶ月前、アメリカの、どこかの大学、たしかMITだったと思いますが、そこの学生(OBだったか?)が、超小型&軽量のアダプターを作る会社を立ち上げるためにクラウド・ファウンディングをやっていましたが、凄い金額(確か、十億か百億ドルほどのオーダーだったと記憶しています)が集まっていました。それくらい、皆様ACアダプターについては不便を感じていらっしゃるという事ですね。 私は彼らのような芸当はできません。電子工作は素人ですし、コトが電源に関することですから、万が一の事を考えると、とても手は出せません。この一連のコメントで書いたように、せいぜい、出来合いのものをハサミとハンダごて、あと熱収縮チューブやなどを使って部品を切り貼りして、ケーブル巻き取り器などと組み合わせる程度しかできません。 というわけで、この件に関しては、既存の電気機器メーカーの中で、小型・軽量のACアダプターを専門に製造している会社を探すべく、新しい質問を立てたいと思います。 a-KUMA3様、大変有難うございました。

a-kuma3さんのコメント
こちらこそ、いい勉強になりました。 ぼくが使ってるノートPC の ACアダプタは、ケーブルを除いて約 200g 。 19V の 3.16A (お、電圧は結構違いますね)。 ノートPC が 3、4kg あるくらい頃から、持ち運んだりしてたので、随分と小さくなったなあ、という印象があります。 本体が 900g を切ってるくらいなので、AC アダプタの重量を軽くすることで、全体が軽くなったと実感するためには半分くらいの重量というところか。 難しそうだ。
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