JP2004248398A - Charging and discharging unit and charging method for mobile phone - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話器用充放電装置及び充電方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、以下の▲1▼〜▲5▼のような携帯電話器等の充放電器が知られており、各々に問題があった。即ち、
▲1▼携帯電話器の充電器としては、商用電源に充電器を接続しその充電器に携帯電話器のバッテリを接続して長時間掛けて充電していた。そのため、充電器設置場所に携帯電話器が拘束されていた。
▲2▼携帯電話器に制御器を通じて乾電池を接続して充電するものはあったが、乾電池が消耗すると更に取り替えることが必要でコスト高になっていた。
▲3▼予備の携帯用バッテリを用意する例もあるが高価であり、サイクルの早い携帯電話器の予備電池の需要は少ない。
▲4▼電気二重層コンデンサを二次電池に変えて電源とし複数のコードレス機器を共通の充電器で充電するものも知られている(例えば、特許文献1参照)。しかし、携帯電話器の移動携行用に適さない。
▲5▼コードレス機器の電気二重層コンデンサと接続される充電用直流電源と、その直流電源と電気二重層コンデンサ間に並列に接続される充電用コンデンサを直流電源で充電しその充電された充電用コンデンサでもって電気二重層コンデンサに充電する技術は知られている(例えば上記特許文献1の請求項1参照)。しかし、充電用コンデンサに充電された電気エネルギを電気二重層コンデンサに移し変えるのみで携帯電話器の急速バッテリ充電には適さない。
【0003】
【特許文献1】
特公平8−31339号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の上記▲1▼〜▲5▼のいずれの充(放)電器も、携帯電話器用としては適切なものが知られていなかった。特に、従来の携帯電話器用充電器(上記▲1▼参照)は、商用電源をバッテリに見合う直流電圧に変換して、充電器と携帯電話器を接続して、一定時間を掛けて充電するため、バッテリが満充電になるまで携帯電話器の使用は制限されるという大きな欠点があった。特に、外出先で携帯電話器のバッテリの電力が無くなったとき、迅速容易にその携帯電話器に充電できる好適な充放電システム(装置・設備)が無く、不便であった。(なお、一部に、60分〜90分を掛けて充電する設置式充放電器は用いられている。)
【0005】
そこで本発明の目的は、コンビニエンスストア等に定置式の大型の共用充放電器を設置し、常時充分な電気エネルギを蓄えておき、これに小型の携帯充放電器を次々と接続して、各携帯充放電器に高速充電し、その後、この携帯充放電器を共用充放電器から取り外し、携帯充放電器を携行したまま携帯電話器のバッテリに、十分な時間を掛けて充電する等の全く新しい使用方法を提案することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明に係る携帯電話器用充放電装置は、商用電源に接続される定置式共用充放電器と;接続状態で該共用充放電器から供給される電気エネルギを蓄える電気二重層コンデンサから成る蓄電部と、定電圧出力部を有し、さらに上記共用充放電器に接続分離自在であって、携帯可能な複数個の携帯充放電器と;を具備し、上記携帯充放電器の上記定電圧出力部を、携帯電話器のバッテリに接続分離自在に接続して充電するように構成した。
また、定置式共用充放電器は、コンビニエンスストア,ホテル,駅,公共場所に設置されるボックス型であり、コイン投入孔を有し、該コイン投入孔へコインが投入されたことを検知するセンサ・スイッチを設け、該センサ・スイッチの検知作動によって、接続状態の上記携帯充放電器の上記蓄電部へ電気エネルギを供給するように制御するON・OFF制御手段を有している。
【0007】
また、定置式共用充放電器は、商用電源からの交流電力を整流・降圧する電源部と、該電源部からの直流電力を蓄える蓄電池と、接続状態の携帯充放電器に対して定電力を供給するように制御する定電力制御部と、携帯充放電器が接続分離自在に接続される端子を、備えている。
また、携帯充放電器の上記蓄電部は、共用充放電器から供給される電気エネルギを蓄える複数の電気二重層コンデンサを、直列接続して構成されている。
また、共用充放電器から携帯充放電器の上記蓄電部へ充電のために流れる電流をI1 とすると共に、上記携帯電話器のバッテリを充電するために上記蓄電部から定電圧出力部へ流れる電流をI2 とすると、I1 ≫I2 となるように構成されている。特に、5≦I1 /I2 ≦ 200に設定するのが望ましい。
【0008】
そして、本発明に係る携帯電話器への充電方法は、コンビニエンスストア,ホテル,駅,公共場所にボックス型の共用充放電器を設置し、電気二重層コンデンサを有する携帯充放電器を上記共用充放電器に接続すると共に上記共用充放電器にコインを投入して急速充電し、その後、上記携帯充放電器を上記共用充放電器から分離して携帯し、携帯中に上記携帯充放電器を携帯電話器に接続して、充電させる方法である。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
【0010】
図1及び、図2に於て、16はボックス型(箱型)の定置式共用充放電器であり、20…は、ハンドバッグ、袋物、ポケット等に収納して携帯可能な(小型の)複数個の携帯充放電器を示す。
ボックス型の共用充放電器16は、コンビニエンスストア,ホテル,(列車やバス等の乗物の)駅,公共場所に設置され、コイン投入孔12を有し、また、携帯充放電器20を接続するための差込口(端子)5を有している。
【0011】
図1〜図4に於て、定置式共用充放電器16は、商用電源18に入力プラグ(接続端子部)19を介して接続され、電源部1にて(100V交流を) 例えば12V直流に、整流・降圧され、制御部2を経て、蓄電池3に供給されて、電気エネルギが蓄えられる。定置式の共用充放電器16としては、この蓄電池3は十分に大型のものを使用可能である。
【0012】
4は定電力制御部であり、蓄電池3からの出力側に接続され、この定電力制御部4の出力側は前記端子(差込口)5に接続される。
前記コイン投入孔12へコイン13が投入されたことを検知するセンサ・スイッチ14が共用充放電器16のボックスB内に設けられる。このセンサ・スイッチ14からのコイン検出信号I14は前記定電力制御部4へ送られる。
そして、接続状態の携帯充放電器20の蓄電部7へ電気エネルギを供給するように、この定電力制御部4によって制御される。
【0013】
即ち、定置式共用充放電器16は、センサ・スイッチ14の検知作動によって、接続状態の携帯充放電器20の蓄電部7へ、電気エネルギを供給するよう制御するON・OFF制御手段30を有しており、このON・OFF制御手段30は、上記センサ・スイッチ14と、(上記検出信号I14を送る)配線と、定電力制御部4とから、構成される。
【0014】
要するに、定置式共用充放電器16は、商用電源18からの交流電力を整流・降圧する電源部1と、この電源部1からの直流電力を蓄える蓄電部3と、この蓄電部3への充電量を管理する制御部2と、接続状態の携帯充放電器20に対して定電力を供給するように制御する定電力制御部4と、携帯充放電器20が接続分離自在に接続される端子(差込口)5、及び、センサ・スイッチ14等を、備えている。しかも、コイン13の投入をセンサ・スイッチ14が検知作動すると、携帯充放電器20への電気エネルギを供給開始するように制御するON・OFF制御手段30を有する。
【0015】
図1に於て、15はLEDランプや液晶等の充電管理表示部であり、ON・OFF制御手段30によるON・OFFの各表示、及び、携帯充放電器20の蓄電部7への充電状態又は充電量を、この表示部15に表示し、携帯充放電器20の保持者は、この表示部15に従って、接続端子6を差込口(端子)5から、分離すればよい。
なお、蓄電池3は固定ボックスB内に設置されているので、大型のバッテリ大容量のものを使用でき、しかも、電源部1及び制御部2によって、フロート充電を行って、常時、この蓄電池3を満充電状態で待機させることが、望ましい。
【0016】
図3に於て、図1に示したコイン投入口12の下方に続く(ボックスB内の)コイン通路31を示し、樋状誘導部材32をもってコイン通路31を形成し、前記センサ・スイッチ14はコ字状として樋状誘導部材32を抱込状として付設されている。
【0017】
携帯充放電器20は、(薄い)扁平箱型ケース17を有し、例えば、縦辺L1 が10cm〜15cm,横辺L2 が8cm〜10cm),厚さL3 が 0.5cm〜3cmの小型として、ハンドバッグやポケットやカバンに容易に収納して携帯可能な大きさ(サイズ)とする。この(携帯用)ケース17から2本の細いコード33, 34が突設されている。一方のコード33の先端には、前記端子5に接続分離自在に接続される(入力)端子6が設けられ、他方のコード34の先端には、(出力)端子35が付設される。
【0018】
携帯充放電器20は、端子5と端子6の接続状態で、共用充放電器16から供給される電気エネルギを蓄える複数の電気二重層コンデンサ8…から成る蓄電部7と、定電圧出力部10と、を備えている。
そして、この携帯充放電器20の定電圧出力部10を、携帯電話器Tのバッテリ11に、接続分離自在に接続して充電可能である。具体的には、出力端子35が携帯電話器Tの接続端子部36に接続される。
【0019】
図8と図4に示す如く、携帯充放電器20の蓄電部7は、共用充放電器16からの電気エネルギを蓄える複数の電気二重層コンデンサ8…を、直列接続して構成されている。つまり、この直列接続される二重層コンデンサ8…は、静電容量C1 ,C2 ………,Cn を有し、V1 ,V2 ,………,Vn は各端子電圧を示す。Eは蓄電部7の供給電圧であって、E=V1 +V2 +………+Vn (総電圧)に相当する。
【0020】
図4に於て、端子5に端子6を接続し、共用充放電器16から携帯充放電器20の蓄電部7へ充電のために流れる電流をI1 とすると共に、その後の端子35と接続端子部36を接続した状態で携帯電話器Tのバッテリ11を充電するために蓄電部7から定電力出力部10へ流れる電流をI2 とすると、I1 ≫I2 となるように設定する。即ち、5≦I1 /I2 ≦ 200のように設定する。例えば、I1 =40A,I2 = 0.5Aのように設定すれば、I1 /I2 =80(倍)となり、I1 = 100A,I2 = 0.5Aのように設定すれば、I1 /I2 = 200(倍)となる。大容量の蓄電部7によって、直列接続された電気二重層コンデンサ8…に充電するに要する時間t1 は、約10sec 〜約40sec で行い得て、至便であり、コンビニエンスストアや公共場所等にて、次々と、持ち込まれる多数の携帯電話器20に能率良く充電を完了してゆくことができ、充電が終われば、その満充電の携帯充放電器20を携帯(持ち歩き)しつつ、携帯電話器20に、十分な時間(一般に60分〜90分)を掛けて充電することが可能であるので便利である。言い換えれば、コンビニエンスストアや公共場所等に設置された共用充放電器16の場所には、短時間拘束されるのみで、高速(10sec 〜40sec )の充電の後は、直ちに携帯充放電器20を携帯して持ち運び(移動)が可能であり、その間にも通話ができる。
【0021】
次に、電源部1としては、例えば、図5又は図6若しくは図7に示す回路図が適用できる。
図5に於て、この電源部1は、商用電源18から電力が供給される整流回路22と、整流回路22から電気エネルギが供給されるスイッチング部23及び補助電源24と、スイッチング部23から出力トランス25を介して電気エネルギが供給される高周波整流回路26とを、備える。さらに、高周波整流回路26から制御部2・蓄電池3(図4参照)へ供給される電気エネルギの電圧を検出して定電圧とするための定電圧制御部27及びPWM制御部28と、PWM制御部28からスイッチング部23へ制御信号が送信される駆動トランス29とを、備える。
【0022】
また、図6に示す電源部1では、商用電源18からの電力が供給される整流器38と、平滑コンデンサ39,40と、チョークコイル41をもって構成される。図7では、商用電源18を、まず、降圧トランス42へ供給し、その後に、整流器38、及び、平滑コンデンサ39,40と、チョークコイル41に送るように、構成される。
【0023】
上述のような充放電装置(システム)を用いて、携帯電話器Tへ充電する方法について、以下、説明する。コンビニエンスストア、ホテル、駅、公共場所等にボックス型の共用充放電器16を設置し、商用電源18に接続し、蓄電池3を充電して、フロート充電として満充電状態で待機させておく。予め多数の(一揃えの)携帯充放電器20…を多数の使用者に販売しておき、必要なとき、上記コンビニエンスストアや公共場所等に設置の共用充放電器16の差込口(端子)5に、携帯充放電器20の端子6を接続すると共に共用充放電器16のコイン投入孔12にコイン13を投入する。センサ・スイッチ14がそのコイン13の投入を検知し、検出信号I14によって定電力制御部4から、電流I1 のように、急速充電される。長くとも、1分〜2分にてその急速充電は完了する。好ましくは、10sec 〜40sec 、さらに望ましくは、13sec 〜20sec とする。充電管理表示部15にてその充電の完了を知り得る。
【0024】
その後、携帯充放電器20を共用充放電器16から分離する。この分離によって、直ちに携帯(移動)が可能となり、ハンドバッグやポケットやカバンに収納して移動し、その移動中に、携帯充放電器20を携帯電話器Tに、接続して、充電させる。
【0025】
携帯電話器Tのバッテリ11は、リチウム・イオン又はニッカド電池が用いられて、電池の性質上、満充電に達するまでには、一般に、60分〜90分も掛かるが、人が移動中(外出中)に小型の携帯充放電器20から容易に充電させ得る。このように、定置式の共用充放電器16の設置場所に、携帯電話が、60分〜90分も拘束される不便は発生しないで済む。
【0026】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により次のような著大な効果を奏する。
【0027】
(請求項1によれば、)1台の定置式共用充放電器16に対して多数の携帯充放電器20…を次々と短時間にて充電できる。従って、定置式共用充放電器16の場所に拘束される時間が短時間で済み、携帯充放電器20の充電の後は、直ちに、移動できて至便である。さらに、携帯充放電器20のコンパクト化を図り易く、携帯電話器Tと共に充電した携帯充放電器20を、カバンやハンドバッグやポケットに入れて持ち運べば、出先で必要な時、いつでも携帯電話器Tへ充電できる。また、定電圧出力部10によって、携帯電話器T(のバッテリ11を)定電圧を供給して充電するので、長い時間にわたって十分に充電させることができる。
【0028】
(請求項2によれば、)共用充放電器16は一般の人が利用に便利な場所に設置(固定)されているので、使い易く、また、コイン投入によって携帯充放電器20への電気エネルギ供給が開始され、自動で使い易く、至便である。
(請求項3によれば、)定置式充放電器16は重量大であっても定置式であるから問題がなく、従って、携帯充放電器20側を十分に軽量化して、コンパクト化を図り得る。
【0029】
(請求項4によれば、)直列接続の電気二重層コンデンサ8…は、携帯充放電器20の軽量・コンパクト化を図る上で有効であり、かつ、携帯電話器Tのバッテリ11を充電するに必要な電気エネルギを十分に蓄え得る。
(請求項5,6によれば、)人の自由が拘束されるところの定置式充放電器16では十分急速な充電ができ、他方、人の自由が拘束されない(出先でのハンドバッグやポケット等内での充電が可能な)携帯電話器Tへの充電では、(リチウム・イオン又はニッカド電池等から成る)バッテリ11に好適なゆっくりとした充電が行われ、合理的であり、使い勝手が著しく優れている。
【0030】
(請求項7によれば、)急いで充電したいときには、コンビニエンスストア等で、一旦、携帯充放電器20に急速充電し、その後、出先に於て、ゆっくりと時間を掛けて、携帯電話器Tのバッテリ11を充電するので、従来の充電方法の不便を解決して、極めて便利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態を示す斜視図である。
【図2】要部説明用斜視図である。
【図3】要部斜視図である。
【図4】基本的構成説明用回路図である。
【図5】電源部の一例を示す回路図である。
【図6】電源部の他の例を示す回路図である。
【図7】電源部の別の例を示す回路図である。
【図8】直列接続を示す回路説明図である。
【符号の説明】
1 電源部
3 蓄電池
4 定電力制御部
5 端子
7 蓄電部
8 電気二重層コンデンサ
10 定電圧出力部
11 バッテリ
12 コイン投入孔
13 コイン
14 センサ・スイッチ
16 共用充放電器
18 商用電源
20 携帯充放電器
30 ON・OFF制御手段
T 携帯電話器
I1 電流
I2 電流[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a charge / discharge device for a mobile phone and a charging method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, charge / discharge devices such as the following portable telephone devices (1) to (5) have been known, and each has a problem. That is,
{Circle around (1)} As a charger for a mobile phone, a charger was connected to a commercial power supply, and a battery of the mobile phone was connected to the charger to charge the battery for a long time. For this reason, the mobile phone was restrained at the charger installation location.
(2) Some batteries are connected to a mobile phone through a controller to charge the battery, but when the battery is exhausted, it is necessary to replace it further, which has increased the cost.
(3) There is an example in which a spare portable battery is prepared, but it is expensive, and there is little demand for a spare battery for a portable telephone having a fast cycle.
(4) There is also known a device in which a plurality of cordless devices are charged by a common charger by using an electric double layer capacitor as a power source instead of a secondary battery (for example, see Patent Document 1). However, it is not suitable for carrying mobile phones.
(5) The charging DC power supply connected to the electric double layer capacitor of the cordless device and the charging capacitor connected in parallel between the DC power supply and the electric double layer capacitor are charged with the DC power supply and the charged charging is performed. A technique for charging an electric double layer capacitor with a capacitor is known (for example, refer to claim 1 of Patent Document 1). However, the electric energy stored in the charging capacitor is simply transferred to the electric double layer capacitor, which is not suitable for rapid battery charging of a portable telephone.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. Hei 8-31339
[Problems to be solved by the invention]
As described above, none of the conventional charging / discharging devices (1) to (5) has been known to be suitable for use in portable telephones. In particular, the conventional charger for a mobile phone (refer to the above (1)) converts a commercial power supply into a DC voltage suitable for a battery, connects the charger to the mobile phone, and charges the battery for a certain period of time. However, there is a major drawback in that the use of the mobile phone is limited until the battery is fully charged. In particular, there is no suitable charge / discharge system (apparatus / equipment) that can quickly and easily charge the mobile phone when the battery power of the mobile phone runs out while away from home, which is inconvenient. (In addition, a stationary charger / discharger that charges for 60 to 90 minutes is used in part.)
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to install a stationary large-sized common charge / discharge device in a convenience store or the like, always store sufficient electric energy, and connect small portable charge / discharge devices one after another to each other. Charge the portable charger / discharger at high speed, then remove the portable charger / discharger from the shared charger / discharger, and charge the battery of the portable telephone with sufficient time while carrying the portable charger / discharger. It is to propose a new usage.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a charging / discharging device for a mobile phone according to the present invention includes: a stationary common charge / discharge device connected to a commercial power supply; and an electric energy supplied from the common charge / discharge device in a connected state. A plurality of portable charging / discharging units having a power storage unit composed of an electric double layer capacitor, a constant voltage output unit, and being connectable / separable to the common charging / discharging unit and being portable; The constant voltage output unit of the charger / discharger is configured to be connected to a battery of a mobile phone so as to be freely connected and charged.
The stationary common charge / discharge device is a box type installed in a convenience store, a hotel, a station, or a public place, has a coin insertion hole, and detects a coin inserted into the coin insertion hole. A switch, and an ON / OFF control means for controlling the supply of electric energy to the power storage unit of the portable charger / discharger in a connected state by a detection operation of the sensor switch.
[0007]
In addition, the stationary shared charger / discharger is a power supply unit for rectifying and stepping down AC power from a commercial power supply, a storage battery for storing DC power from the power supply unit, and a constant power for a connected portable charger / discharger. It has a constant power control unit for controlling the supply and a terminal to which the portable charger / discharger is connected and detachable.
The power storage unit of the portable charger / discharger is configured by connecting a plurality of electric double-layer capacitors for storing electric energy supplied from the shared charge / discharger in series.
Further, through the current flowing to the charging from the shared discharge unit to said power storage unit of the mobile charge and discharge device as well as the I 1, from the power storage unit to charge the battery of the mobile phone to the constant voltage output portion Assuming that the current is I 2 , the configuration is such that I 1 ≫I 2 . In particular, it is desirable to set 5 ≦ I 1 / I 2 ≦ 200.
[0008]
The method for charging a mobile phone according to the present invention includes installing a box-type shared charger / discharger at a convenience store, hotel, station, or public place, and using the portable charger / discharger having an electric double layer capacitor as the shared charge / discharger. While being connected to a discharger, a coin is inserted into the common charger / discharger for quick charging, and then the portable charger / discharger is separated from the common charger / discharger and carried, and the portable charger / discharger is carried during carrying. This is a method of connecting to a mobile phone and charging.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments.
[0010]
In FIGS. 1 and 2,
The box-type common charger /
[0011]
In FIG. 1 to FIG. 4, the stationary common charge /
[0012]
A
The constant
[0013]
That is, the stationary common charge /
[0014]
In short, the stationary common charge /
[0015]
In FIG. 1,
In addition, since the storage battery 3 is installed in the fixed box B, a large-sized battery having a large capacity can be used. In addition, the
[0016]
In FIG. 3, a coin passage 31 (in a box B) which follows the
[0017]
Mobile discharge device 20 (thin) has a flat
[0018]
The portable charger /
The constant
[0019]
As shown in FIGS. 8 and 4, the power storage unit 7 of the portable charger /
[0020]
4 At a, the
[0021]
Next, as the
In FIG. 5, a
[0022]
6 includes a
[0023]
A method of charging the mobile phone T using the above-described charge / discharge device (system) will be described below. A box-type common charger /
[0024]
Thereafter, the portable charger /
[0025]
As the
[0026]
【The invention's effect】
The present invention has the following significant effects by the above configuration.
[0027]
According to the first aspect, a large number of portable chargers /
[0028]
(According to claim 2) Since the common charger /
(According to claim 3) There is no problem because the stationary type charger /
[0029]
(According to claim 4), the electric
According to the fifth and sixth aspects, the fixed type charger /
[0030]
According to claim 7, when the user wants to charge the cell phone in a hurry, he / she quickly charges the portable charger /
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view for explaining a main part.
FIG. 3 is a perspective view of a main part.
FIG. 4 is a circuit diagram for explaining a basic configuration.
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an example of a power supply unit.
FIG. 6 is a circuit diagram showing another example of the power supply unit.
FIG. 7 is a circuit diagram showing another example of the power supply unit.
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating a series connection.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
Claims (7)
接続状態で該共用充放電器(16)から供給される電気エネルギを蓄える電気二重層コンデンサ(8)から成る蓄電部(7)と、定電圧出力部(10)を有し、さらに上記共用充放電器(16)に接続分離自在であって、携帯可能な複数個の携帯充放電器(20)…と、
を具備し、上記携帯充放電器(20)の上記定電圧出力部(10)を、携帯電話器(T)のバッテリ(11)に接続分離自在に接続して充電するように構成したことを特徴とする携帯電話器用充放電装置。A stationary common charge / discharge device (16) connected to a commercial power supply (18);
A power storage unit (7) comprising an electric double layer capacitor (8) for storing electric energy supplied from the common charge / discharge unit (16) in a connected state; and a constant voltage output unit (10). A plurality of portable chargers / dischargers (20) which can be connected to and separated from the discharger (16) and are portable;
Wherein the constant voltage output section (10) of the portable charger / discharger (20) is connected to the battery (11) of the portable telephone (T) so as to be detachable and charged. Characteristic charging and discharging device for mobile phones.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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