JP2005176494A - Charging battery unit, electronic equipment, and charging device - Google Patents

Charging battery unit, electronic equipment, and charging device Download PDF

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乃 中嶋
Hiroyuki Sato
弘之 佐藤
Yasuhiro Maruyama
泰裕 丸山
Teruyuki Matsui
照幸 松井
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Ricoh Elemex Corp
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the workability during assembling in a charging battery unit provided to electronic equipment, such as wearable equipment, for example, such as wrist watches and hearing aids, information components such as an IC chip, a portable information terminal such as a PDA, business equipment such as an electronic calculator or implanted equipment to be implanted into a living body, such as a pacemaker or amusement equipment or the like, such as a toy. <P>SOLUTION: The charging battery unit 13 is provided to a battery storage space 12 of the wrist watch 10. The charging battery unit is provided with an electromagnetic induction circuit 16, which generates electromotive force with the magnetic flux of a charger, and a storage part 17, which repeatedly charges with the electromotive force of the electromagnetic induction circuit, in a unit case 15 having electrodes 14a, 14b. For example, an electric double-layer capacitor is used for the storage part 17. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、例えば腕時計、補聴器などのウェアラブル機器、ＩＣチップなどの情報部品、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの携帯情報端末、電子式卓上計算機などの事務機器、ペースメーカなどの生体内に埋め込む埋込機器、または玩具などのアミューズメント機器等の電子機器に関する。そのような電子機器に備える充電電池ユニットに関する。および、そのような充電電池ユニットと、その充電電池ユニット内の蓄電部を繰り返し充電する充電器とを備える充電装置に関する。   The present invention is, for example, a wearable device such as a wristwatch or a hearing aid, an information component such as an IC chip, a portable information terminal such as a PDA (Personal Digital Assistants), an office device such as an electronic desk calculator, or an implant embedded in a living body such as a pacemaker. The present invention relates to electronic devices such as devices or amusement devices such as toys. The present invention relates to a rechargeable battery unit provided in such an electronic device. In addition, the present invention relates to a charging device including such a charging battery unit and a charger that repeatedly charges a power storage unit in the charging battery unit.

従来の電子機器、例えば腕時計の中には、図６に示すように、時計ケースの裏ブタ１内に、例えば二次コイル（充電用コイル）２と、その二次コイル２に接続する電子回路３と、その電子回路３に接続する蓄電池４と、その蓄電池４に接続する時計駆動回路５などをを備えるものがあった。   In a conventional electronic device such as a wristwatch, as shown in FIG. 6, for example, a secondary coil (charging coil) 2 and an electronic circuit connected to the secondary coil 2 are provided in a back cover 1 of the watch case. 3, a storage battery 4 connected to the electronic circuit 3, a timepiece driving circuit 5 connected to the storage battery 4, and the like.

蓄電池４には、例えばニッケル・カドミウム電池やリチウムイオン電池などを用いていた。   As the storage battery 4, for example, a nickel / cadmium battery or a lithium ion battery is used.

その腕時計は、組み立て時、二次コイル２、電子回路３、蓄電池４、時計駆動回路５などを、例えばネジなどの取付部材を用いて、裏ブタ１の内側にある不図示の地板に個々に取り付けていた。   When the wristwatch is assembled, the secondary coil 2, the electronic circuit 3, the storage battery 4, the timepiece driving circuit 5, etc. are individually attached to a ground plate (not shown) inside the back cover 1 using attachment members such as screws. It was attached.

そのような腕時計は、組み立て後、蓄電池４の電力で時計駆動回路５を駆動して、不図示の針などを回転していた。   In such a wristwatch, after assembling, the timepiece drive circuit 5 is driven by the power of the storage battery 4 to rotate hands (not shown).

やがて、時計駆動回路５の駆動により蓄電池４に蓄えていた電気エネルギが減少すると、腕時計を、例えばテーブルタイプの充電器６の充電テーブル７にセットする。   Eventually, when the electric energy stored in the storage battery 4 is reduced by driving the timepiece driving circuit 5, the wristwatch is set on the charging table 7 of the table type charger 6, for example.

そして、充電器６の一次コイル８に一次電流を通して、一次コイルに磁束を発生し、その磁束で電磁誘導により図７に示すように二次コイル２に二次電流を発生して起電力を発生し、その起電力を電子回路３を介して蓄電池４に伝達して繰り返し充電していた。
特開平１１−９８７１５号公報 特開平１１−２１８５８７号公報 特開２０００−３０６０６１号公報 特開２００２−３２０３４３号公報 特開２００３−４７１６３号公報 Then, a primary current is passed through the primary coil 8 of the charger 6 to generate a magnetic flux in the primary coil, and an electromagnetic force is generated by the magnetic flux to generate a secondary current in the secondary coil 2 as shown in FIG. The electromotive force is transmitted to the storage battery 4 via the electronic circuit 3 and repeatedly charged.
JP-A-11-98715 JP-A-11-218587 JP 2000-306061 A JP 2002-320343 A JP 2003-47163 A

しかし、そのような図６に示す腕時計は、組み立て時、二次コイル２、電子回路３、蓄電池４、時計駆動回路５などを、それぞれの取付部材を用いて、地板に個々に取り付けるので、作業性が悪い問題があった。   However, since the wristwatch shown in FIG. 6 is assembled with the secondary coil 2, the electronic circuit 3, the storage battery 4, the timepiece driving circuit 5, etc. individually on the main plate using the respective mounting members, There was a bad problem.

そこで、この発明の第１の目的は、組み立て時の作業性を向上することにある。   Accordingly, a first object of the present invention is to improve workability during assembly.

この発明の第２の目的は、従来の例えばニッケル・カドミウム電池やリチウムイオン電池に比し、蓄電部の寿命を長くすることにある。   A second object of the present invention is to extend the life of the power storage unit as compared with conventional nickel-cadmium batteries and lithium ion batteries, for example.

この発明の第３の目的は、充電時間を短くすることにある。   A third object of the present invention is to shorten the charging time.

この発明の第４の目的は、充電電池ユニットに付加機能を持たせることにある。   A fourth object of the present invention is to provide an additional function to the rechargeable battery unit.

この発明の第５の目的は、充電電池ユニットを小型化することにある。   A fifth object of the present invention is to reduce the size of the rechargeable battery unit.

この発明の第６の目的は、充電電池ユニットのデータ送受信距離を、長くすることにある。   A sixth object of the present invention is to increase the data transmission / reception distance of the rechargeable battery unit.

この発明の第７の目的は、充電装置にあって、充電電池ユニットの組み立て時の作業性を向上することにある。   A seventh object of the present invention is to improve the workability when assembling a rechargeable battery unit in a charging device.

この発明の第８の目的は、付加機能を備える充電装置を提供することにある。   An eighth object of the present invention is to provide a charging device having an additional function.

この発明の第９の目的は、第１から第６の目的を達成した充電電池ユニットを備える電子機器を提供することにある。   A ninth object of the present invention is to provide an electronic device including a rechargeable battery unit that achieves the first to sixth objects.

そのため、請求項１に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、
充電電池ユニットにおいて、
電極を有するユニットケース内に、充電器の磁束で起電力を発生する電磁誘導回路と、その電磁誘導回路の起電力で繰り返し充電する蓄電部とを備えることを特徴とする。 Therefore, the invention described in claim 1 is to achieve the first object described above.
In the rechargeable battery unit,
A unit case having an electrode includes an electromagnetic induction circuit that generates an electromotive force with a magnetic flux of a charger, and a power storage unit that repeatedly charges with the electromotive force of the electromagnetic induction circuit.

請求項２に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、
請求項１に記載の充電電池ユニットにおいて、
密封型のユニットケースを備えることを特徴とする。 In order to achieve the first object described above, the invention described in claim 2
The rechargeable battery unit according to claim 1,
A sealed unit case is provided.

請求項３に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、
請求項１または２に記載の充電電池ユニットにおいて、
電磁誘導回路が、電子回路と充電用コイルとを備えることを特徴とする。 In order to achieve the first object described above, the invention described in claim 3
The rechargeable battery unit according to claim 1 or 2,
The electromagnetic induction circuit includes an electronic circuit and a charging coil.

請求項４に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、
請求項３に記載の充電電池ユニットにおいて、
個別に形成した蓄電部と電子回路とをユニットケース内に備えることを特徴とする。 In order to achieve the first object described above, the invention according to claim 4
The rechargeable battery unit according to claim 3,
The unit case includes a power storage unit and an electronic circuit that are individually formed.

請求項５に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、
請求項３に記載の充電電池ユニットにおいて、
一体的に形成した蓄電部と電子回路とをユニットケース内に備えることを特徴とする。 In order to achieve the first object described above, the invention described in claim 5
The rechargeable battery unit according to claim 3,
A unit case is provided with a power storage unit and an electronic circuit that are integrally formed.

請求項６に記載の発明は、上述した第２の目的も達成すべく、
請求項１ないし５のいずれか１に記載の充電電池ユニットにおいて、
蓄電部が、電気二重層コンデンサであることを特徴とする。 The invention described in claim 6 is to achieve the second object described above.
The rechargeable battery unit according to any one of claims 1 to 5,
The power storage unit is an electric double layer capacitor.

請求項７に記載の発明は、上述した第３の目的も達成すべく、
請求項３ないし６のいずれか１に記載の充電電池ユニットにおいて、
充電用コイルを磁性シートで被うことを特徴とする。 The invention according to claim 7 is to achieve the third object described above,
The rechargeable battery unit according to any one of claims 3 to 6,
The charging coil is covered with a magnetic sheet.

請求項８に記載の発明は、上述した第４の目的も達成すべく、
請求項３ないし７のいずれか１に記載の充電電池ユニットにおいて、
電子回路が、データ送受信用アンテナとデータ送受信部とデータ蓄積部を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 8 is to achieve the fourth object described above,
The rechargeable battery unit according to any one of claims 3 to 7,
The electronic circuit includes a data transmission / reception antenna, a data transmission / reception unit, and a data storage unit.

請求項９に記載の発明は、上述した第５の目的も達成すべく、
請求項３ないし８のいずれか１に記載の充電電池ユニットにおいて、
充電用コイルをデータ送受信用アンテナとしても用いることを特徴とする。 The invention according to claim 9 is to achieve the fifth object described above,
The rechargeable battery unit according to any one of claims 3 to 8,
The charging coil is also used as a data transmission / reception antenna.

請求項１０に記載の発明は、上述した第６の目的も達成すべく、
請求項９に記載の充電電池ユニットにおいて、
データ送受信用アンテナを磁性シートで被うことを特徴とする。 In order to achieve the sixth object described above, the invention according to claim 10
The rechargeable battery unit according to claim 9,
A data transmission / reception antenna is covered with a magnetic sheet.

請求項１１に記載の発明は、上述した第７の目的を達成すべく、
充電装置において、
請求項１ないし１０のいずれか１に記載の充電電池ユニットと、ユニットケース外から充電電池ユニットの電磁誘導回路に起電力を発生して、その起電力で蓄電部を繰り返し充電する充電器とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the seventh object described above, the invention described in claim 11
In the charging device,
A charging battery unit according to any one of claims 1 to 10, and a charger that generates electromotive force in an electromagnetic induction circuit of the charging battery unit from outside the unit case and repeatedly charges the power storage unit with the electromotive force. It is characterized by providing.

請求項１２に記載の発明は、上述した第８の目的も達成すべく、
請求項１１に記載の充電装置において、
データ伝送機能を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 12 is to achieve the eighth object described above,
The charging device according to claim 11, wherein
A data transmission function is provided.

請求項１３に記載の発明は、上述した第９の目的を達成すべく、
電子機器において、
請求項１ないし１０のいずれか１に記載の充電電池ユニットを備える、ことを特徴とする。 In order to achieve the ninth object described above, the invention described in claim 13
In electronic equipment,
A rechargeable battery unit according to any one of claims 1 to 10 is provided.

この発明によれば、充電電池ユニットにあって、電極を有するユニットケース内に、充電器の磁束で起電力を発生する電磁誘導回路と、その電磁誘導回路の起電力で繰り返し充電する蓄電部とを備えるので、組み立て時、ユニットケースを機器本体に取り付ければ、電磁誘導回路と蓄電部とを一括して機器本体に取り付けることができるから、作業性を向上することができる。   According to the present invention, in the rechargeable battery unit, in the unit case having electrodes, an electromagnetic induction circuit that generates an electromotive force with the magnetic flux of the charger, and a power storage unit that repeatedly charges with the electromotive force of the electromagnetic induction circuit, Therefore, if the unit case is attached to the device main body at the time of assembly, the electromagnetic induction circuit and the power storage unit can be attached to the device main body at a time, so that workability can be improved.

請求項６に係る発明によれば、充電電池ユニットにあって、蓄電部が、電気二重層コンデンサであるので、ニッケル・カドミウム電池やリチウムイオン電池に比し、化学反応型でなく電荷移動型であるから、充放電サイクルによる劣化を少なくして、充放電サイクル
の回数を増加でき、蓄電部の寿命を長くすることができる。 According to the invention of claim 6, in the rechargeable battery unit, since the power storage unit is an electric double layer capacitor, it is not a chemical reaction type but a charge transfer type as compared with a nickel-cadmium battery or a lithium ion battery. Therefore, deterioration due to the charge / discharge cycle can be reduced, the number of charge / discharge cycles can be increased, and the life of the power storage unit can be extended.

加えて、そのように蓄電部を電気二重層コンデンサとするので、従来のニッケル・カドミウム電池やリチウムイオン電池に比し、二次電流の許容値を大きくすることができるから、充電時間を短くすることができる。   In addition, since the power storage unit is an electric double layer capacitor as described above, the allowable value of the secondary current can be increased as compared with the conventional nickel-cadmium battery or lithium ion battery, so that the charging time is shortened. be able to.

さらに加えて、そのように蓄電部を電気二重層コンデンサとするので、有害な重金属、例えばカドミウムなどを使用することなしに製造することが可能であるので、環境にやさしい充電電池ユニットを提供することができる。   In addition, since the power storage unit is an electric double layer capacitor as described above, it can be manufactured without using harmful heavy metals such as cadmium and the like, and thus an environmentally friendly rechargeable battery unit is provided. Can do.

さらに加えて、そのように蓄電部を電気二重層コンデンサとするので、従来のニッケル・カドミウム電池やリチウムイオン電池において、充電した電気エネルギを完全に使い切る前に、再充電した際、電圧が従来に比して低くなる、いわゆるメモリ効果をなくすことができる。   In addition, since the electricity storage unit is an electric double layer capacitor in this way, in conventional nickel cadmium batteries and lithium ion batteries, the voltage is the same when recharging before completely using the charged electric energy. The so-called memory effect, which is lower than that, can be eliminated.

請求項７に係る発明によれば、充電電池ユニットにあって、充電用コイルを磁性シートで被うので、磁束密度を高くして充電用コイルに発生する二次電流を増加できるから、充電時間を短くすることができる。   According to the invention of claim 7, in the charging battery unit, since the charging coil is covered with the magnetic sheet, the secondary current generated in the charging coil can be increased by increasing the magnetic flux density. Can be shortened.

請求項８に係る発明によれば、充電電池ユニットにあって、電子回路が、データ送受信用アンテナとデータ送受信部とデータ蓄積部を備えるので、データ蓄積部に蓄積している情報を、データ送受信用アンテナやデータ送受信部を介して、外部機器に送信することができ、例えば蓄電部の電圧や充電量や充電の回数などの電池情報やユニットのＩＤなどの情報を外部機器に送信して、その外部機器を介して知ることができるから、充電電池ユニットに付加機能を持たせることができる。   According to the invention of claim 8, in the rechargeable battery unit, the electronic circuit includes the data transmission / reception antenna, the data transmission / reception unit, and the data storage unit. Can be transmitted to an external device via an antenna or a data transmission / reception unit, for example, battery information such as the voltage of the power storage unit, the amount of charge, the number of times of charging, and the ID of the unit are transmitted to the external device, Since it can be known via the external device, the rechargeable battery unit can be provided with an additional function.

加えて、外部機器からユニットのデータ蓄積部で蓄積するデータの変更や、新たなデータを書き込むことにより蓄積できるので、充電電池ユニットの特性や機器のマッチング等が有効に行える。もちろん個別ＩＤや所有者のパーソナル情報等の電池情報等以外のデータを蓄積することもできる。   In addition, since the data can be stored by changing the data stored in the data storage unit of the unit from an external device or by writing new data, the characteristics of the rechargeable battery unit, device matching, etc. can be effectively performed. Of course, data other than battery information such as individual ID and owner's personal information can be stored.

よって、そのような充電電池ユニットを電子機器に備えれば、データ蓄積部で蓄積するデータにより、認証装置としても適用できるなど電子機器の付加価値を高くすることができる。また、そのような充電電池ユニットを用いれば、ユビキタス社会への展開と貢献を可能とすることができる。そのような充電電池ユニットは、例えば腕時計、補聴器などのウェアラブル機器、ＩＣチップなどの情報部品、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの携帯情報端末、電子式卓上計算機などの事務機器、ペースメーカなどの生体内に埋め込む埋込機器、または玩具などのアミューズメント機器等の電子機器に適用することができる。   Therefore, if such a rechargeable battery unit is provided in an electronic device, the added value of the electronic device can be increased, for example, it can be applied as an authentication device by the data stored in the data storage unit. Moreover, if such a rechargeable battery unit is used, development and contribution to a ubiquitous society can be made possible. Such rechargeable battery units are, for example, wearable devices such as watches and hearing aids, information components such as IC chips, personal digital assistants such as PDAs (Personal Digital Assistants), office equipment such as electronic desk calculators, and in vivo such as pacemakers. It can be applied to an electronic device such as an embedded device to be embedded in an amusement device such as a toy.

さらに加えて、電子回路が、データ送受信用アンテナとデータ送受信部とデータ蓄積部を備え、充電電池ユニット内に蓄電部を備えれば、例えばＩＣカードなどの電池を有していない一般のタグに比し、蓄電部でデータ送受信用アンテナより送信する例えば無線電波を強くすることができ、および蓄電部でデータ送受信用アンテナより受信する例えば無線電波を増幅することができるから、充電電池ユニットのデータ送受信距離を長くすることができる。   In addition, if the electronic circuit includes a data transmission / reception antenna, a data transmission / reception unit, a data storage unit, and a power storage unit in the rechargeable battery unit, for example, a general tag that does not have a battery such as an IC card can be used. In comparison, for example, radio waves transmitted from the data transmission / reception antenna can be strengthened in the power storage unit, and for example, radio waves received from the data transmission / reception antenna can be amplified in the power storage unit. The transmission / reception distance can be increased.

請求項９に係る発明によれば、充電電池ユニットにあって、充電用コイルをデータ送受信用アンテナとしても用いるので、データ送受信用アンテナを別途用いることを不要とするから、充電電池ユニットを小型化することができる。   According to the invention of claim 9, in the charging battery unit, since the charging coil is also used as the data transmission / reception antenna, it is not necessary to separately use the data transmission / reception antenna. can do.

請求項１０に係る発明によれば、充電電池ユニットにあって、データ送受信用アンテナを磁性シートで被うので、データ送受信時、データ送受信用アンテナから送信、または受信する例えば無線電波などを強くすることができるから、データ送受信距離を長くすることができる。   According to the invention of claim 10, in the rechargeable battery unit, since the data transmission / reception antenna is covered with the magnetic sheet, at the time of data transmission / reception, for example, radio waves transmitted or received from the data transmission / reception antenna are strengthened. Therefore, the data transmission / reception distance can be increased.

請求項１１に係る発明によれば、充電装置にあって、請求項１ないし１０のいずれか１に記載の充電電池ユニットと、ユニットケース外から充電電池ユニットの電磁誘導回路に起電力を発生して、その起電力で蓄電部を繰り返し充電する充電器とを備えるので、組み立て時、ユニットケースを機器本体に取り付ければ、電磁誘導回路と蓄電部とを一括して機器本体に取り付けることができるから、作業性を向上することができる。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the charging device, an electromotive force is generated in the charging battery unit according to any one of the first to tenth aspects and the electromagnetic induction circuit of the charging battery unit from outside the unit case. And the charger that repeatedly charges the electricity storage unit with the electromotive force, so that when the unit case is attached to the device body during assembly, the electromagnetic induction circuit and the electricity storage unit can be attached to the device body collectively. Workability can be improved.

加えて、充電時、充電電池ユニットに充電器を近付け、充電器の磁束で電磁誘導回路に起電力を発生し、その起電力で蓄電部を繰り返し充電することができるから、充電電池ユニット内の蓄電部を繰り返し充電できる充電装置を提供することができる。   In addition, when charging, a charger is brought close to the rechargeable battery unit, an electromotive force is generated in the electromagnetic induction circuit by the magnetic flux of the charger, and the power storage unit can be repeatedly charged with the electromotive force. A charging device capable of repeatedly charging a power storage unit can be provided.

さらに加えて、充電電池ユニットの外形を、従来のコイン型の電池、ボタン型の電池、例えば乾電池などの円筒形の電池の外形と同一にし、それら従来の電池が有する電極の位置に充電電池ユニットの電極位置を合わせる場合、それら従来の電池を、この発明が備える充電電池ユニットに交換すれば、その充電電池ユニットを充電することにより電池交換を不要とすることができる。   In addition, the external shape of the rechargeable battery unit is made the same as the external shape of a cylindrical battery such as a conventional coin-type battery or button-type battery, for example, a dry battery, and the rechargeable battery unit is located at the electrode position of the conventional battery. When these electrode positions are matched, if these conventional batteries are replaced with the rechargeable battery unit provided in the present invention, it is possible to eliminate the need for battery replacement by charging the rechargeable battery unit.

請求項１２に係る発明によれば、充電装置がデータ伝送機能を備えるので、充電装置に付加機能を持たせることができる。   According to the twelfth aspect of the invention, since the charging device has a data transmission function, the charging device can have an additional function.

請求項１３に係る発明によれば、電子機器にあって、請求項１ないし１０のいずれか１に記載の充電電池ユニットを備えるので、請求項１ないし１０に記載した効果を有する充電電池ユニットを備える電子機器を提供することができる。   According to the thirteenth aspect of the present invention, since the electronic device includes the rechargeable battery unit according to any one of the first to tenth aspects, the rechargeable battery unit having the effect according to the first to tenth aspects is provided. An electronic device can be provided.

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態について説明する。
図１には、この発明による電子機器の一例である腕時計の内部構成の一部を示す。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a part of the internal configuration of a wrist watch which is an example of an electronic apparatus according to the present invention.

図中符号１０は腕時計、１１はその腕時計１０の時計ケースの裏ブタの一部である。裏ブタ１１は、例えばチタン、ＳＵＳ、樹脂などの非磁性材料で作る。腕時計１０の内部には、不図示の針を回転する時計駆動回路３１を不図示の地板等で支持して設ける。また、腕時計１０の裏ブタ１１の内側には、電池収納空間１２を設ける。   In the figure, reference numeral 10 is a wristwatch, and 11 is a part of the back cover of the watch case of the wristwatch 10. The back cover 11 is made of a nonmagnetic material such as titanium, SUS, or resin. Inside the wristwatch 10, a timepiece drive circuit 31 for rotating a hand (not shown) is supported by a base plate (not shown). A battery housing space 12 is provided inside the back cover 11 of the wristwatch 10.

その電池収納空間１２内には、充電電池ユニット１３を備える。その充電電池ユニット１３は、図２に示すように、例えばプラス電極（電極）１４ａとマイナス電極（電極）１４ｂを有するユニットケース１５を備える。なお、ユニットケース１５は、封止を施した密封型のものを用いるのが好ましい。   A rechargeable battery unit 13 is provided in the battery storage space 12. As shown in FIG. 2, the rechargeable battery unit 13 includes a unit case 15 having, for example, a plus electrode (electrode) 14a and a minus electrode (electrode) 14b. The unit case 15 is preferably a sealed type with a seal.

ユニットケース１５の形状は、図示例では、例えば直径２０ｍｍ、厚さ２ｍｍとし、いわゆる２０２０コイン型のもので説明するが、ボタン型や乾電池と同様の円筒型としても良い。なお、ユニットケース１５の形状は、シート状やその他の形状としても良い。   In the illustrated example, the unit case 15 has a diameter of 20 mm and a thickness of 2 mm. The unit case 15 is a so-called 2020 coin type, but may be a button type or a cylindrical type similar to a dry battery. The shape of the unit case 15 may be a sheet shape or other shapes.

また、ユニットケース１５が有する電極１４ａ、１４ｂ位置も従来のコイン型の電池に合わせているが、この発明による充電電池ユニット１３の電極１４ａ、１４ｂ位置は、それに限られない。   Further, the positions of the electrodes 14a and 14b of the unit case 15 are also matched with those of a conventional coin-type battery, but the positions of the electrodes 14a and 14b of the rechargeable battery unit 13 according to the present invention are not limited thereto.

そのようなユニットケースが備える電極１４ａ、および１４ｂは、例えばカーボンを用いて形成する。なお、カーボンに代えて、非磁性材料の金属材料を用いても良い。   The electrodes 14a and 14b provided in such a unit case are formed using, for example, carbon. In place of carbon, a nonmagnetic metal material may be used.

そのようなユニットケース１５内には、後述する充電器の磁束で起電力を発生する電磁誘導回路１６と、その電磁誘導回路１６の起電力で繰り返し充電する例えば大容量コンデンサである蓄電部１７とを備える。   In such a unit case 15, an electromagnetic induction circuit 16 that generates an electromotive force with a magnetic flux of a charger, which will be described later, and a power storage unit 17 that is a large-capacity capacitor that is repeatedly charged with the electromotive force of the electromagnetic induction circuit 16, Is provided.

その蓄電部１７には例えば電気二重層コンデンサを用いる。その電気二重層コンデンサは、例えば希硫酸などの電解液と活性体とを混合して基本体を構成し、その基本体を複数、積層して形成する。   For example, an electric double layer capacitor is used for the power storage unit 17. The electric double layer capacitor is formed by mixing an electrolyte such as dilute sulfuric acid and an active body to form a basic body, and laminating a plurality of the basic bodies.

一方、電磁誘導回路１６は、二次コイル（充電用コイル）１８と電子回路１９とを備える。   On the other hand, the electromagnetic induction circuit 16 includes a secondary coil (charging coil) 18 and an electronic circuit 19.

二次コイル１８は、図示する例では、巻線タイプのものでコアなしのものであるが、コアありのものでも良い。もちろん、巻線タイプのものに代えて、ディスクタイプやシートタイプのものを用いても良い。また、二次コイル１８の製作時、いわゆるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）、ＮＥＭＳ（Nano Electro Mechanical System）などの半導体微細加工技術やその他の微細加工技術を用いても良い。   In the illustrated example, the secondary coil 18 is of a winding type and has no core, but may have a core. Of course, a disk type or a sheet type may be used instead of the winding type. Further, when the secondary coil 18 is manufactured, a semiconductor micromachining technology such as a so-called MEMS (Micro Electro Mechanical System) or NEMS (Nano Electro Mechanical System) or other micromachining technology may be used.

なお、二次コイル１８は、後述するテーブルタイプの充電器から発生する磁束密度を高めるため、図１に示すように、腕時計１０の裏ブタ１１に近接して配置することが好ましい。   Note that the secondary coil 18 is preferably disposed close to the back cover 11 of the wristwatch 10 as shown in FIG.

一方、電子回路１９は、図３に示すように、増幅回路・平滑回路などを有する第１フィルタ部２０、充電制御部２１、昇圧制御部２２、出力安定化部２３、過充電制御部２４、電圧検出部２５などを備える。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the electronic circuit 19 includes a first filter unit 20 having an amplifier circuit / smoothing circuit, a charge control unit 21, a boost control unit 22, an output stabilization unit 23, an overcharge control unit 24, A voltage detection unit 25 and the like are provided.

また、図示例の電子回路１９は、それらに加えて、データ蓄積部２６、データ処理部３０、データ送受信部２７、増幅回路などを有する第２フィルタ部２８なども備える。その第２フィルタ部２８には、例えばコイル型のアンテナコイル（データ送受信用アンテナ）２９を接続する。   In addition, the electronic circuit 19 in the illustrated example further includes a data storage unit 26, a data processing unit 30, a data transmission / reception unit 27, a second filter unit 28 having an amplifier circuit, and the like. For example, a coil-type antenna coil (data transmission / reception antenna) 29 is connected to the second filter unit 28.

なお、蓄電部１７と電子回路１９は、個別に形成しても良いし、一体的に形成しても良い。   In addition, the electrical storage part 17 and the electronic circuit 19 may be formed separately, and may be formed integrally.

このような図１に示す充電電池ユニット１３が備える蓄電部１７の電気仕様は、例えば、電流容量を１０ｍＡＨ相当とし、定格電流を３０ｍＡ以上とする。   The electrical specifications of the power storage unit 17 included in the rechargeable battery unit 13 illustrated in FIG. 1 are, for example, a current capacity equivalent to 10 mAH and a rated current of 30 mA or more.

さて、そのような充電電池ユニット１３を備える腕時計１０は、蓄電部１７の起電力で時計駆動回路３１を駆動して、不図示の針などを回転する。   Now, the wristwatch 10 provided with such a rechargeable battery unit 13 drives the timepiece drive circuit 31 with the electromotive force of the power storage unit 17 to rotate a hand (not shown) and the like.

やがて、時計駆動回路３１の駆動により蓄電部１７に蓄えていた電気エネルギが減少すると、例えば腕時計１０を外してから、図４に示すように、腕時計１０の裏ブタ１１に、ピストルタイプの充電器３３の銃の先を近付けて、充電電池ユニット１３に充電器３３を近付ける。   Eventually, when the electric energy stored in the power storage unit 17 is reduced by driving the timepiece driving circuit 31, for example, after removing the wristwatch 10, a pistol-type charger is attached to the back lid 11 of the wristwatch 10 as shown in FIG. The tip of the gun 33 is brought close to the charger 33 with the rechargeable battery unit 13.

そして、腕時計１０と充電器３３とを例えば非接触としつつ、充電器３３内に備える一次コイル３４に一次電流を通して磁束を発生し、その磁束で電磁誘導により二次コイル１８に二次電流を発生して起電力を発生する。その起電力は、図３に示す電子回路１９、すなわち第１フィルタ部２０、充電制御部２１、昇圧制御部２２、出力安定化部２３を通して、蓄電部１７を充電する。   Then, while the wristwatch 10 and the charger 33 are not in contact with each other, for example, a primary current is generated in the primary coil 34 provided in the charger 33 and a secondary current is generated in the secondary coil 18 by electromagnetic induction. To generate an electromotive force. The electromotive force charges the power storage unit 17 through the electronic circuit 19 shown in FIG. 3, that is, the first filter unit 20, the charge control unit 21, the boost control unit 22, and the output stabilization unit 23.

その充電した蓄電部１７の電圧は、電圧検出部２５でチェックする。   The voltage of the charged power storage unit 17 is checked by the voltage detection unit 25.

この充電のとき、出力安定化部２３の出力は、過充電制御部２４を介して電圧検出部２５に通して、それら過充電制御部２４、および電圧検出部２５でチェックする。   At the time of charging, the output of the output stabilization unit 23 is passed through the voltage detection unit 25 via the overcharge control unit 24 and checked by the overcharge control unit 24 and the voltage detection unit 25.

そして、充電中、過充電制御部２４、または電圧検出部２５で異常を検出した場合、受電制御部２１へ指令を送信して、充電を停止する。   When an abnormality is detected by the overcharge control unit 24 or the voltage detection unit 25 during charging, a command is transmitted to the power reception control unit 21 to stop charging.

また、この充電中、腕時計１０と充電器３３とを非接触としながら、電圧検出部２５で検出する例えば電圧や充電量や充電回数などの電池情報などのデータは、データ蓄積部２６に蓄積しつつ、データ処理部３０、データ送受信部２７、第２フィルタ部２８、アンテナコイル２９を介して、図４に示す充電器３３へ送信する。   Further, during this charging, data such as battery information such as voltage, amount of charge, and number of times of charging detected by the voltage detection unit 25 is stored in the data storage unit 26 while the wristwatch 10 and the charger 33 are not in contact with each other. Meanwhile, the data is transmitted to the charger 33 shown in FIG. 4 via the data processing unit 30, the data transmission / reception unit 27, the second filter unit 28, and the antenna coil 29.

そして、充電器３３は、不図示の表示装置に、その電池情報などのデータを表示する。よって、充電電池ユニット１３と充電器３３とを備える充電装置３５に、テータ伝送機能を備えることができる。従来の腕時計では、電池情報などを知るためには、外部機器と腕時計とをコードなどで接続する必要があったが、この腕時計１０は、例えば充電器３３などの外部機器と非接触としても電池情報などを知ることができる。   Then, the charger 33 displays data such as battery information on a display device (not shown). Therefore, the charging device 35 including the rechargeable battery unit 13 and the charger 33 can be provided with a data transmission function. In the conventional wristwatch, in order to know battery information and the like, it is necessary to connect the external device and the wristwatch with a cord or the like. However, the wristwatch 10 can be connected to the external device such as the charger 33 without contact with the battery. You can know information.

また、そのような充電器３３と充電電池ユニット１３とで構成する充電装置３５によって、充電電池ユニット１３内の蓄電部１７を繰り返し充電することができる。   In addition, the power storage unit 17 in the charging battery unit 13 can be repeatedly charged by the charging device 35 including the charger 33 and the charging battery unit 13.

なお、充電器３３の一次コイル３４には、不図示の電気二重層コンデンサを接続するのが好ましい。このようにすれば、充電器３３の一次コイル３４で発生する磁束を強くして二次コイル１８に発生する二次電流を強くすることができるので、蓄電部１７の電気エネルギがほぼ空となっている場合でも、１０分以内で、電気エネルギを満杯とすることができる。一方、図６や図７に示す従来の例えばニッケル・カドミウム電池やリチウムイオン電池などの蓄電部４では、空となっているものを満杯とするまでに、８〜３６時間を要する。   Note that an electric double layer capacitor (not shown) is preferably connected to the primary coil 34 of the charger 33. In this way, the magnetic flux generated in the primary coil 34 of the charger 33 can be increased and the secondary current generated in the secondary coil 18 can be increased, so that the electrical energy of the power storage unit 17 becomes almost empty. Even if it is, the electric energy can be filled up within 10 minutes. On the other hand, the conventional power storage unit 4 such as a nickel cadmium battery or a lithium ion battery shown in FIGS. 6 and 7 requires 8 to 36 hours to fill the empty one.

そして、そのように充電時間を短くできれば、図１に示す腕時計１０を装着したまま、充電することもできる。   And if charging time can be shortened in that way, it can also charge, with the wristwatch 10 shown in FIG. 1 mounted.

また、この腕時計１０は、蓄電部１７に電気二重層コンデンサを用いているので、充放電サイクルの回数を数十万回以上とすることができ、事実上、無限とすることができる。一方、図６や図７に示す従来の例えばニッケル・カドミウム電池やリチウムイオン電池などの蓄電池４では、充放電サイクルの回数は、およそ２０〜５００回程度である。   In addition, since the wristwatch 10 uses an electric double layer capacitor for the power storage unit 17, the number of charge / discharge cycles can be several hundred thousand or more, which can be practically infinite. On the other hand, in the conventional storage battery 4 such as a nickel-cadmium battery or a lithium ion battery shown in FIGS. 6 and 7, the number of charge / discharge cycles is about 20 to 500 times.

よって、充放電サイクルの回数を大幅に増加することができれば、図１に示す充電電池ユニット１３を非交換とし、腕時計１０の裏ブタ１１を開放しない構造とする場合、時計ケースの密閉を高めて、防水性などを高くすることができる。   Therefore, if the number of charge / discharge cycles can be significantly increased, the rechargeable battery unit 13 shown in FIG. 1 is not exchanged and the back cover 11 of the wristwatch 10 is not opened. , Waterproofing can be increased.

なお、上述した例では、充電器３３の形状をピストルタイプとしたが、この発明による充電器３３の形状はそれに限られず、例えば図６に示すテーブルタイプのものとしても良い。   In the above-described example, the shape of the charger 33 is a pistol type. However, the shape of the charger 33 according to the present invention is not limited thereto, and may be, for example, a table type shown in FIG.

そして、図示省略するが、充電時、テーブルタイプの充電器の充電テーブル上に、腕時計をセットして、上述したように蓄電部１７を充電する。   Although not shown, at the time of charging, a wristwatch is set on a charging table of a table type charger, and the power storage unit 17 is charged as described above.

なお、図１および図４に示す二次コイル１８は、不図示の磁性シートで被うことが好ましい。このようにすれば、充電時、充電器３３で発生する磁束の密度を、二次コイル１８周辺で高くすることができるから、二次コイル１８に発生する二次電流を増加でき、充電時間を短くすることができる。   Note that the secondary coil 18 shown in FIGS. 1 and 4 is preferably covered with a magnetic sheet (not shown). In this way, the density of the magnetic flux generated by the charger 33 during charging can be increased around the secondary coil 18, so that the secondary current generated in the secondary coil 18 can be increased, and the charging time can be reduced. Can be shortened.

さて、このような腕時計１０の充電電池ユニット１３は、例えば図３で示したものに代えて図５で示すものとしても良い。なお、図５で示すものにおいて、図３で示したものと同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。   Now, the rechargeable battery unit 13 of the wristwatch 10 may be the one shown in FIG. 5 instead of the one shown in FIG. 3, for example. 5 that are the same as those shown in FIG. 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図５に示すアンテナコイル３６は、図１に示す二次コイル１８を、電池情報を送受信するデータ送受信用アンテナとしても用いる。   The antenna coil 36 shown in FIG. 5 uses the secondary coil 18 shown in FIG. 1 as a data transmission / reception antenna that transmits and receives battery information.

また、図５に示すフィルタ部３７は、図３に示す第１フィルタ部２０および第２フィルタ部２８の役割を果たす。   Moreover, the filter part 37 shown in FIG. 5 plays the role of the 1st filter part 20 and the 2nd filter part 28 which are shown in FIG.

よって、二次コイル１８をデータ送受信用アンテナのアンテナコイル３６として用いるので、アンテナを別途用いることを不要とするから、充電電池ユニット１３を小型化することができる。   Therefore, since the secondary coil 18 is used as the antenna coil 36 of the data transmission / reception antenna, it is not necessary to separately use the antenna, and the rechargeable battery unit 13 can be downsized.

また、その図５に示すアンテナコイル３６は、不図示の磁性シートで被うことが好ましい。このようにすれば、データ送受信時、アンテナコイル３６から送信、または受信する例えば無線電波などを強くすることができるから、データ送受信距離を長くすることができる。なお、図３に示すアンテナコイル２９を磁性シートで被っても、同様の効果を得ることができる。   The antenna coil 36 shown in FIG. 5 is preferably covered with a magnetic sheet (not shown). In this way, at the time of data transmission / reception, for example, radio waves transmitted or received from the antenna coil 36 can be strengthened, so that the data transmission / reception distance can be increased. The same effect can be obtained even if the antenna coil 29 shown in FIG. 3 is covered with a magnetic sheet.

なお、上述した例では、電子機器の一例である腕時計に充電電池ユニットを内蔵するもので説明したが、この発明は、腕時計に限らず電池を備えるあらゆる携帯型機器や装置に適用することができる。   In the example described above, a wristwatch that is an example of an electronic device has been described as having a built-in rechargeable battery unit. However, the present invention is not limited to a wristwatch and can be applied to any portable device or device that includes a battery. .

この発明による電子機器の一例である腕時計の内部構成図の一部である。It is a part of internal structure figure of the wristwatch which is an example of the electronic equipment by this invention. その腕時計が備える充電電池ユニットの内部概略構成図である。It is an internal schematic block diagram of the rechargeable battery unit with which the wristwatch is provided. その充電電池ユニットのブロック図である。It is a block diagram of the rechargeable battery unit. その腕時計の充電時の説明図である。It is explanatory drawing at the time of charge of the wristwatch. この発明による別の充電電池ユニットのブロック図である。It is a block diagram of another rechargeable battery unit by this invention. 従来の電子機器の一例である腕時計の説明図である。It is explanatory drawing of the wristwatch which is an example of the conventional electronic device. その腕時計の一部の説明図である。It is explanatory drawing of a part of the wristwatch.

符号の説明Explanation of symbols

１３ 充電電池ユニット
１４ａ プラス電極（電極）
１４ｂ マイナス電極（電極）
１５ ユニットケース
１６ 電磁誘導回路
１７ 蓄電部（電気二重層コンデンサ等の大容量コンデンサ）
１８、３６ 二次コイル（充電用コイル）
１９ 電子回路
２６ データ蓄積部
２７ データ送受信部
２９、３６ アンテナコイル（データ送受信用アンテナ）
３０ データ処理部
３３ 充電器
３５ 充電装置
13 Rechargeable battery unit 14a Positive electrode (electrode)
14b Negative electrode (electrode)
15 Unit Case 16 Electromagnetic Induction Circuit 17 Power Storage Unit (Large Capacity Capacitor such as Electric Double Layer Capacitor)
18, 36 Secondary coil (coil for charging)
19 Electronic circuit 26 Data storage unit 27 Data transmission / reception unit 29, 36 Antenna coil (data transmission / reception antenna)
30 Data processor 33 Battery charger 35 Battery charger

Claims (13)

電極を有するユニットケース内に、充電器の磁束で起電力を発生する電磁誘導回路と、その電磁誘導回路の起電力で繰り返し充電する蓄電部とを備えることを特徴とする、充電電池ユニット。   A rechargeable battery unit comprising: an electromagnetic induction circuit that generates an electromotive force with a magnetic flux of a charger; and a power storage unit that repeatedly charges with the electromotive force of the electromagnetic induction circuit in a unit case having an electrode. 密封型の前記ユニットケースを備えることを特徴とする、請求項１に記載の充電電池ユニット。   The rechargeable battery unit according to claim 1, comprising the sealed unit case. 前記電磁誘導回路が、電子回路と充電用コイルとを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の充電電池ユニット。   The rechargeable battery unit according to claim 1, wherein the electromagnetic induction circuit includes an electronic circuit and a charging coil. 個別に形成した前記蓄電部と前記電子回路とを前記ユニットケース内に備えることを特徴とする、請求項３に記載の充電電池ユニット。   The rechargeable battery unit according to claim 3, wherein the power storage unit and the electronic circuit formed individually are provided in the unit case. 一体的に形成した前記蓄電部と前記電子回路とを前記ユニットケース内に備えることを特徴とする、請求項３に記載の充電電池ユニット。   The rechargeable battery unit according to claim 3, wherein the power storage unit and the electronic circuit that are integrally formed are provided in the unit case. 前記蓄電部が、電気二重層コンデンサであることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１に記載の充電電池ユニット。   The rechargeable battery unit according to claim 1, wherein the power storage unit is an electric double layer capacitor. 前記充電用コイルを磁性シートで被うことを特徴とする、請求項３ないし６のいずれか１に記載の充電電池ユニット。   The rechargeable battery unit according to claim 3, wherein the charging coil is covered with a magnetic sheet. 前記電子回路が、データ送受信用アンテナとデータ送受信部とデータ蓄積部を備えることを特徴とする、請求項３ないし７のいずれか１に記載の充電電池ユニット。   The rechargeable battery unit according to claim 3, wherein the electronic circuit includes a data transmission / reception antenna, a data transmission / reception unit, and a data storage unit. 前記充電用コイルを前記データ送受信用アンテナとしても用いることを特徴とする、請求項３ないし８のいずれか１に記載の充電電池ユニット。   9. The rechargeable battery unit according to claim 3, wherein the charging coil is also used as the data transmission / reception antenna. 前記データ送受信用アンテナを磁性シートで被うことを特徴とする、請求項９に記載の充電電池ユニット。   The rechargeable battery unit according to claim 9, wherein the data transmission / reception antenna is covered with a magnetic sheet. 請求項１ないし１０のいずれか１に記載の充電電池ユニットと、前記ユニットケース外から充電電池ユニットの前記電磁誘導回路に起電力を発生して、その起電力で前記蓄電部を繰り返し充電する充電器とを備えることを特徴とする、充電装置。   The charging battery unit according to any one of claims 1 to 10, and charging in which an electromotive force is generated in the electromagnetic induction circuit of the charging battery unit from outside the unit case, and the power storage unit is repeatedly charged with the electromotive force. A charging device. データ伝送機能を備えることを特徴とする、請求項１１に記載の充電装置。   The charging device according to claim 11, further comprising a data transmission function. 請求項１ないし１０のいずれか１に記載の充電電池ユニットを備えることを特徴とする、電子機器。
An electronic apparatus comprising the rechargeable battery unit according to claim 1.
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