JP2005110443A

JP2005110443A - 携帯情報端末

Info

Publication number: JP2005110443A
Application number: JP2003342756A
Authority: JP
Inventors: Junichi Sakamura; 純一坂村; Akihisa Kisuki; 昭久木透; Yoshio Miyamoto; 良雄宮本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-10-01
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】
低温環境下における携帯情報端末のバッテリは、使用されるバッテリの充電特性のため、バッテリが本来有する充電量を充電することができない。
【解決手段】
CPU７が待機状態の時にACアダプタ１１を接続された携帯情報端末１において、バッテリパック３の内部にある温度センサ５の出力とROM８に記憶されている基準温度との比較を行い、その比較結果に基づいて、CPU７の動作状態を制御してCPU７の発熱量を調節し、バッテリパック３の内部温度を基準温度以上に保ちながらバッテリ４の充電を行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、低温環境下においてバッテリの充電が十分に行えないという問題を解決した充電方法を採用した携帯情報端末に関するものである。

後述の特許文献１には、二次電池の温度に関係なく、常に効率的な充電が可能な充電装置を提供するため、二次電池の温度を上昇させる発熱体を有し、所定温度以下であると、発熱体に電力が供給されて二次電池の温度が所定温度になるように加熱をする充電装置の記載がある。

特開平８−３０８１２９号公報

しかし、特許文献１に記載の充電装置は、二次電池の温度を上昇させるために、発熱体を追加する必要がある。このように発熱体を追加しているため、携帯情報端末が大型化及び重量化してしまうという課題があった。

そこで、本発明では、上記課題を解決する携帯情報端末を提供することが目的である。

上記課題を解決するために、本発明は、外部電源装置が接続されたことを検出した場合、バッテリの温度及び所定の温度との比較結果に基づいて、制御手段の状態を切り換えることを特徴とする。

これにより、例えば、バッテリの温度が所定の温度より低く、バッテリの充電が十分に行えない場合、制御手段が演算を行う演算モードになる。制御手段が演算を行うと発熱量が大きいため、その内部熱を用いてバッテリを加熱して、バッテリの充電を十分に行えるようにしている。従って、携帯情報端末を大型化及び重量化せずに低温環境下においてもバッテリの充電を十分に行うことができる。

本発明によれば、使い勝手の向上した携帯情報端末を提供できる。

以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態を示すブロック図である。図１において、１は携帯情報端末、２は充電回路、３はリチウムイオンバッテリパック(以下、バッテリパックとする)、４はリチウムイオンバッテリ(以下、バッテリとする)、５はバッテリパック３の内部温度を検出する温度センサであり、ここではサーミスタを用いているがこれに特定されるものではない。６は電源回路、７はCPU、８は基準値（バッテリ充電適正温度）やCPU７を発熱させるための演算処理プログラムを記憶しているROM (Read Only Memory)、９はデータやプログラムを記憶するRAM (Random Access Memory)、１０は入力部や表示部などを含むその他周辺回路、１１は外部電源であるACアダプタであり、商用電源（AC１００V）に接続し内部で直流に変換され、その出力端子部は携帯情報端末１の電源端子部と接続可能となっている。１２はスイッチであり、携帯情報端末１がACアダプタ１１に接続されていない時はON状態であり、バッテリ４の電力を電源回路６に供給する。携帯情報端末１がACアダプタ１１に接続されるとスイッチ１２はOFF状態となり、商用電源から直流に変換された電力が充電回路２および電源回路６に供給される。ここで、携帯情報端末１にACアダプタ１１が接続されたかどうかの判別の動作について説明する。充電回路２に含まれる外部電源検知手段は充電回路２の入力部に電源が供給されているかどうかを常に監視し、その結果をCPU７に送り、CPU７が携帯情報端末１にACアダプタ１１が接続されているかどうかを常に判断している。

ここで、低温環境下での充電動作の概要を説明する。ACアダプタ１１を商用電源に接続し、携帯情報端末１を待機状態（電源OFF状態ではない）でACアダプタ１１に接続すると、スイッチ１２をOFF状態にし、ACアダプタ１１からの電力を電源回路６と充電回路２へ供給するとともに比較処理モードになり、バッテリパック３の内部温度を温度センサ５により検知し、その出力をAD変換器（図示せず）を介してCPU７に取り込み、ROM８に記憶されている基準値(バッテリ充電適正温度)と比較を行う。バッテリパック３の内部温度が基準値より低いと判断されると、CPU７は演算処理モードとなりROM8に記憶されているCPU７部等での発熱量の大きな演算処理プログラムである画像処理を実行する。このとき、スイッチ１２はOFF状態のため、ACアダプタ１１から電源回路６を介してCPU７および他の回路へ電力を供給するとともに、充電回路２を介してバッテリ４への充電をする。この画像処理の実行による携帯情報端末１の内部における主な発熱源はCPU７であり、充電回路２、電源回路６、ROM８、RAM９、その他周辺回路１０も動作時に発熱するが、その発熱量はCPU７に比べて少ないため、ここではCPU７の発熱量に含めて考えることにする。画像処理は処理の規模が大きく負荷率が大きいためCPU７の発熱量は大きくなる。

その後、CPU７からの熱が携帯情報端末１の内部を暖め、ひいてはバッテリパック３の内部を暖めることになり、バッテリパック３の内部温度が基準値に達するとCPU７は画像処理の演算処理プログラムを停止し、待機モードとして充電を継続し、やがてバッテリ４の充電は完了する。バッテリ充電の完了（満充電）はバッテリ４への充電電流をCPU７により監視し、充電電流が一定値より小さくなった事を検出して充電動作を停止する。このように内部発熱でバッテリ４を加温することで、低温環境下での充電割合アップを図ることにより、バッテリ４の加温のための部品の追加を不要とし小型、軽量化を実現できる。

図２は、低温環境下におけるバッテリ４の充電動作を制御するフローチャートである。商用電源（AC１００V）に接続されたACアダプタ１１に携帯情報端末１を接続すると(Ｓ１)、接続されたことを外部電源検知手段により検知してスイッチ１２をOFF状態にして電源回路６にACアダプタ１１からの電力を供給するとともにバッテリ４の充電を開始する(Ｓ２)。次に、ユーザが携帯情報端末１を使用中であるかどうかを判定する(Ｓ３)。ユーザが携帯情報端末１を使用中であるならば、バッテリ４が満充電されたかどうかを判定して(Ｓ４)、満充電されていないならばＳ３に戻り充電を継続し、満充電されているならば充電完了となる(Ｓ５)。S３でユーザが携帯情報端末１を使用中でないならば、つまり携帯情報端末１が待機状態であるならば、CPU７の動作を比較処理モードに遷移して、CPU７がバッテリパック３の内部温度(ここではTとする)とROM８に記憶してある基準値(ここでは２０℃とする)とを比較する(Ｓ６)。「２０℃≦T」の場合にはCPU７を待機モードで充電を継続し(Ｓ７)、「２０℃＞T」の場合にはCPU７を演算処理モードにして、CPU７を発熱させるとともに充電を継続する(Ｓ８)。そして、バッテリ４の温度が２０℃以上であり、かつバッテリ4が満充電されたかどうかを判定する(Ｓ９)。バッテリパック３の内部温度が２０℃未満、またはバッテリ４が満充電されていないならば、Ｓ３に戻る。バッテリパック３の内部温度が２０℃以上であり、かつバッテリが満充電されているならば、充電完了となり(Ｓ１０)、携帯情報端末１を待機状態にする(Ｓ１１)。なお、この図では示さなかったが、携帯情報端末１からACアダプタ１１が抜かれた場合には、当然のことながらバッテリの充電は停止される。

本実施例では、バッテリパック３の内部温度と比較する基準値を２０℃としたが、バッテリ充電割合の温度特性は採用するバッテリによっても異なり、これに限ったものではなく、他の値でも構わない。

本実施例では、バッテリパック３の加温のための演算処理モードとして画像処理をすることとしたが、他の処理でも構わない。さらには、通常使用にはない発熱させるためだけの処理モードとしても構わない。

また、本実施例では、バッテリの例として、リチウムイオンバッテリをあげたが、これに限らず、低温状況下で本来の容量分を充電できないバッテリであれば、本実施例を適用できる。

携帯情報端末の構成図低温環境下におけるバッテリの充電動作を制御するフローチャート

符号の説明

１携帯情報端末
２充電回路
３バッテリパック
４バッテリ
５温度センサ
６電源回路
７ CPU
８ ROM
９ RAM
１０その他周辺回路
１１ ACアダプタ
１２スイッチ

Claims

演算処理と制御処理を行う制御手段と、プログラムと所定の温度を格納する格納手段と、充電可能なバッテリと、前記バッテリの温度を検出する温度検出手段と、前記バッテリを充電する充電手段と、外部電源装置が接続されたことを検出する外部電源検出手段と、を有し、
前記外部電源検出手段により外部電源装置が接続されたことを検出した場合、前記温度検出手段により検出されたバッテリの温度及び前記格納手段に格納された所定の温度との比較結果に基づいて、前記制御手段の状態を切り換えることを特徴とした携帯情報端末。
請求項１記載の携帯情報端末において、前記温度検出手段により検出されたバッテリの温度が、前記所定の温度より低い場合には前記制御手段を第１の状態にし、前記所定の温度以上の場合には前記制御手段を第２の状態にすることを特徴とする携帯情報端末
請求項２に記載の携帯情報端末において、前記第１の状態は前記制御手段が演算を行う演算処理モードであり、前記第２の状態は前記制御手段が待機している待機モードであることを特徴とする携帯情報端末。