デスクトップPCをバッテリー駆動

質問

小型のデスクトップPCをバッテリー駆動したいと思っています。調べるとSMBusを使用してOS上からバッテリーの情報にアクセスできるようなのですが、いくつか質問があります。
・マザーボード、バッテリーの接続に関して、マザーボードと充電回路をSMBusで接続し、充電回路とセルを接続すると言うことになるのでしょうか。また、いわゆるバッテリーパックには充電回路とセルが含まれており、バッテリーパックであればただマザーボードに接続すれば良いと言うことでしょうか。
・SMBusでバッテリーパックをつなげばOSはノートパソコンとして認識してくれるのですか。
・バッテリーパックのドライバなどは必要となるのでしょうか。また、WindowsのInBoxドライバで代用できますか。
・SMBusでバッテリーパックをマザーボードと繋いでおけば、充電回路の電源端子に外部から電流を流し続けるだけで過充電の防止などを行ってくれるのでしょうか。また、電源を切っていたりバッテリーパック単体の時にはどうなるのでしょうか。
もし一つでも分かる方はどうぞ知恵をお貸しください。

回答No.4

shouga9 · ベストアンサー

No.3です。

＞SMBusを実際に使用してバッテリーシステムを構築したページは
知らないです。
SMBusを使って、というか SmartBattery をデスクトップPCに使い
Windowsと連携させる、となると、知らない事からして多すぎ、ハードルが高い感があります。

元々が「デスクトップPCをバッテリで」なので、
市販のモバイルバッテリのうち、ノートPC用の高めの電圧を出し大容量のものを使う方が
近道かも知れません。
残量表示を人間が監視する必要はありますが。
こんなの
http://direct.sanwa.co.jp/ItemPage/700-BTL017BK

お礼

やっぱりそうですよね。ただ元々の目的は人間ではなくOSに残量を監視させるというところだったのでどうするか難しいところです。そもそも知らなければUPSで済んだのですが(汗

回答No.5

skp026

あり得るとするなら、
電源ユニットでバッテリー積んでる製品です。
ざっとさがした限りでは見つかりませんでした。
海外ならあるかもしれないので、
PC Power supply unit battery
こんな感じで検索してみると良いかも？

あとはノートパソコンのハードディスクなどの、
インターフェース(接続部分)の情報をみられれば、
電源がバスからなのか、そうでないかなどが、
もしかしたらわかるかも？
もしくはノートパソコンのマザーボードの回路図とか。
(でも、バスにバッテリー直結ってのは無理すぎな気がします)
すみません。
こんな感じで頑張ってみてください。

私の予想では、
バッテリー→電源ユニット→各部へ電源供給
って感じです。
なので、現実的な対策は既出の、
無停電電源(UPS)
これだと思います。

お礼

なるほど。電源ユニットでバッテリーを積んだ商品ですか。非常に興味深いのですが、使用しているマザーボードはマザーボードに直接DC12Vを与えるタイプだったので使えません。ノートパソコンの回路図というのは役立ちそうな気がします。入手できるかが分かりませんが、探してみたいと思います。現実的なのはやはりUPSですよね。どうしてもできなければそうするつもりです。ありがとうございます。

回答No.3

shouga9

知識が中途半端なので参考程度に。

＞充電回路をSMBusで接続し、充電回路とセルを接続すると言うことになるのでしょうか。
まず、バッテリは、容量が足りるならノートPCに使われてる「スマートバッテリ規格対応のもの」が、
完成品なので早道でしょう。
バッテリーパック内蔵のコントローラICが、充電量、使用量、温度などを監視し、SMバスを通じて
ホストが情報を読み取ります。
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

SBS-IF
http://www.sbs-forum.org/

＞いわゆるバッテリーパックには充電回路とセルが含まれており、
電圧・電流・温度を監視制御する回路やセルはあっても、いわゆる「充電回路」はありません。
それにより充電量を把握し残量表示にりようされたりします。
（とはいえ測定誤差、劣化、温度による変化、などにより徐々にずれていきます）

＞バッテリーパックであればただマザーボードに接続すれば良いと言うことでしょうか。
どう接続するのでしょう。

バッテリーパックへの充電と放電（つまりPCを稼働）を同時に行うなら、当然
ACアダプタの電力供給能力が高い必要があります。
サイズ、コスト、発熱の点で若干不利です。
仕様上、同時には行えないとか、行えても充電電流を減らし、いつもより充電時間がかかる、
なんて機器もあったりします。
単純な接続でなく、ACアダプタからの電力を振り分ける回路が要ります。

＞WindowsのInBoxドライバで代用できますか。
それは、プラグアンドプレイに対応したハードウェアが接続されたとOSが認識した時に
適するドライバを選んで組み込んでくれるものです。
スマートバッテリーに関しては、機器の設計から関わるので、OSに予め用意されてるとしても
手動で設定しないと生きないのではないかと想像します。
（接続しただけではそれをOSが知ることもできないのでは？）

＞・SMBusでバッテリーパックをマザーボードと繋いでおけば、

そもそも SMBus は、ハードウェア的には I2Cバスですが、
ソフト寄りには通信内容やバス上のデバイスアドレスまでも規格化したものです。

I2Cバスは、DIMMモジュール上に搭載されたシリアルROMを読み出すのにも使われていて、
ノースかサウスブリッジのどちらかにも内蔵ｓｈちえるので、ハード的には既に持ってるのですが（うろ憶え）

＞充電回路の電源端子に外部から電流を流し続けるだけで過充電の防止などを
＞行ってくれるのでしょうか。

セルに対してはバッテリパック内回路が働き、過充電や過放電からは保護されます。
（パック内で端子を電気的に切り離す）
本来なら、充電回路側がパック内コントローラとSMBusで通信し充電量を知り、
もういいだろうと判断したらパックへの給電も止めます。

＞また、電源を切っていたりバッテリーパック単体の時にはどうなるのでしょうか。
先に触れましたが、充電回路が、PC動作中にはどうするか、という仕様によります。
普通のノートPCは、PC電源OFFでもバッテリパックへの充電はしますよね。

あと、バッテリー電圧と容量が気になります。
DC給電なデスクトップPCだと電圧も18Vくらいと高めだったり、
消費電流も多いんじゃないでしょうか。バッテリパックもいろいろあり
電圧高いものもありますが、容量が足りるかどうか。

機器によってはバッテリパックを２個装着し、容量増のほか、
バッテリ交換時は片方ずつ行う事で電源OFFしなくていい、なんて謳ってたりしますが、
充電回路側もそれなりに大変です。

お礼

ありがとうございます。大変参考になりました。SMBusを実際に使用してバッテリーシステムを構築したページはないでしょうか。

回答No.2

ponpokona-

SMBusのことは知らないので力になれそうにありませんが、気になったので確認です。

デスクトップPCのバッテリー駆動という大筋からみたら、SMBusを使ったバッテリーの電源管理は枝葉の事項ではないでしょうか。

肝心の点、つまり、マザボ起動に必要な各Vや起動のための手順は大丈夫なんですか？例えば、このようなアダプターの電源アダプター部分をバッテリーに置き換えようということでしょうか？
http://shop.tsukumo.co.jp/special/120827a/

始めからこのような電源アダプターが付属している小型デスクトップなのでしょうか？

お礼

およそおっしゃるとおりです。具体的にはマザーボードに直接DC入力がついている、Mini-ITXだと時々あるタイプです。
　ですので、ただここを電池に置き換えて動作することは確認しています。(単三マンガン乾電池数本で数分の動作)
　ただこれだと知らず知らずのうちに容量がなくなり、OS側からは何も分からないので休止状態に移行するなどの対応がとれません。このあたりを司るのがSBSやSMBusのようで、この機能を使えばノートパソコンのようなことができるのではないかと思って質問しました。

回答No.1

kimamaoyaji

UPSを使えば良いのでは？
まあ最も消費電力でどれだけ持つかは決まりますが、リチュームイオンバッテリーは充電が非常に難しく専用のCPUが必要になるほどです、またPCの電源は交流電源100Vが必要ですからバッテリー出力を交流100Vに変換する必要があり、そのような電源は搭載されていません。
デスクトップPCは+12V,-12V、+5V。-5V、+3.3Vの電圧が必要です、ノートPCは内部にDC-DCコンバーターがあるので、約12~19Vの電源だけで動作するようにできているため、ACアダプターからの単一電源だけで動作します。
つまり消費電力の大きなデスクトップは大掛かりなUPSが必要です、ただし動作時間は緊急時と言う事で30分程度、データーを対比して、正常にシャットダウンできる時間、連続動作を望むなら、大型のUPSが必要です。
簡単にいえばハイエンドのデスクトップなら、太陽光発電のコンディショナークラスの物が必要です800Wや1200Wの電源を搭載するデスクトップなら、太陽光発電コンディショナー1500Wは欲しいと言う事です。

お礼

ありがとうございます。はじめはUPSでの運用を考えたのですが、SMBusで実現できそうなことを考えるとOSがわからの認識も便利そうなのでやってみたいと思いました。