JP2009207347A - 携帯電子機器及び充電装置及び充電方法及び充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】充電時における２次電池への負担を軽減し、２次電池の電池寿命を延ばすことができる携帯電子機器及び充電装置及び充電方法を提供すること。
【解決手段】システムＩＣ６４は、２次電池３２を満充電にするために必要となる容量を検出する検出部１０１と、２次電池３２を満充電にするのに要する充電時刻を設定する設定部１０２と、設定部１０２により設定された充電時刻を記憶する記憶部１０３と、記憶部１０３に記憶されている充電時刻に基づいて、検出部１０１によって検出された２次電池３２を満充電にするために必要となる容量を次電池３２に供給するための電流値を計算する計算部１０４と、計算部１０４により計算された電流値に係る電流を２次電池３２に供給する電流供給部１０５を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、２次電池を満充電まで充電する携帯電子機器及び充電装置及び充電方法及び充電システムに関する。

近年、リチウムイオン２次電池は、従来の２次電池（ニッカド電池等）に比べて小型で軽く、またエネルギー密度も大きいために、ハンディターミナル、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ハンドヘルドコンピュータ、携帯電話機等の各種の携帯機器において駆動用電源として広く利用されている。

また、リチウムイオン２次電池は、図１３に示すように、十分に充電を行った後の満充電状態（満充電状態とは、電池残量が１００％の状態のことを示す。以下では、リチウムイオン２次電池は、特に断りがない限り満充電状態における容量を、例えば、８００［ｍＡｈ］として説明する。）の電圧が４．２［Ｖ］〜４．１［Ｖ］である。また、リチウムイオン２次電池の電圧は、放電（使用）によって低下し、電池残量が０％（０［ｍＡｈ］）になると、３．３［Ｖ］程度まで低下する。

また、図１４は、残量が０［ｍＡｈ］の状態のリチウムイオン２次電池が充電されるときの、充電時間［ｈ］とリチウムイオン２次電池の電圧［Ｖ］の関係を示したグラフである。図１３を用いて説明したように、残量が０［ｍＡｈ］の時、リチウムイオン２次電池の電圧は、３［Ｖ］程度であるものの、充電されるにつれて残量が増えてゆき、残量が満充電（８００［ｍＡｈ］）になると、電圧は、４．２［Ｖ］（満充電閾値電圧Ａ）となる。

このとき、これ以上充電すると過充電となってしまうために、リチウムイオン２次電池は、充電を停止するように制御部によって制御される。そして、自然放電等によって、３．９［Ｖ］（補充電閾値電圧Ｂ）まで電圧が下がると、再び充電が開始されてリチウムイオン２次電池に電流が蓄えられるように制御部によって制御される、いわゆるトリクル充電による制御が行われている。

ここで、図１４において示した補充電閾値電圧Ｂと満充電閾値電圧Ａという高電圧域において、電圧が増減されると電池の劣化を促進してしまうという問題があった。係る問題を解決するために、例えば、特許文献１に示された技術が知られている。この技術は、充電の開始時間を遅らせる等の調整を行うことにより、満充電時の電圧となる時間を極力短くすることが可能となる。したがって、当該技術は、電池の満充電閾値電圧Ａと補充電閾値電圧Ｂという高電圧域において電圧が増減する回数を減らすことを可能にし、リチウムイオン２次電池の劣化を防止するものである。

特開２０００−２５３５９６号公報

しかしながら、この特許文献１に示された技術を用いた場合においても、２次電池への充電は、急速充電により行われるため、２次電池への負担が大きく、容量の劣化が生じてしまう。

本発明では、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、簡易な構成により、コストの増大を伴わずに、充電時における２次電池への負担を軽減し、２次電池の電池寿命を延ばすことができる携帯電子機器及び充電装置及び充電方法及び充電システムを提供することにある。

本発明に係る携帯電子機器は、上記課題を解決するために、所定の最大充電電流値を有する２次電池を内蔵する携帯電子機器であって、前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を検出する検出部と、前記２次電池を満充電にするのに要する充電時刻を設定する設定部と、前記設定部により設定された前記充電時刻を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている前記充電時刻に基づいて、前記検出部によって検出された前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を前記２次電池に供給するための電流値を計算する計算部と、前記計算部により計算された前記電流値に応じて前記２次電池を充電する電流供給部を備えることを特徴とする。

また、前記携帯電子機器では、前記電流供給部は、前記計算部により計算された前記電流値が前記２次電池の最大充電電流値より大きいときには、当該最大充電電流値に応じて前記２次電池を充電することが好ましい。

また、前記携帯電子機器では、前記検出部は、クーロンカウンターにより構成されることが好ましい。

また、前記携帯電子機器では、操作部を備え、前記設定部により設定される前記充電時刻は、前記操作部による所定の操作に応じて設定されることが好ましい。

また、前記携帯電子機器では、外部に対して情報を報知する報知部と、前記報知部により外部に対して情報を報知する際の時間を設定する報知時間設定部と、を備え、前記設定部により設定される前記充電時刻は、前記報知時間設定部により設定された報知時間であることが好ましい。

また、前記携帯電子機器では、操作部と、前記操作部による所定の操作により前記電流供給部の機能を実行するか否かを制御する制御部と、を備えることが好ましい。

また、前記携帯電子機器では、前記２次電池が所定の充電率に達するまで急速に充電を行うための第１の電流値と、前記計算部により計算された電流値に基づいて、前記所定の充電率に達した後に緩やかに充電を継続するための前記第１の電流値よりも小さい第２の電流値とが対応付けられているテーブルが格納されているテーブル格納部とを備え、前記電流供給部は、前記計算部により計算された電流値に基づいて、前記テーブル格納部に格納されている前記テーブルを参照して、前記第１の電流値と前記第２の電流値を決定し、前記所定の充電率に達するまで前記決定された前記第１の電流値に応じて前記２次電池を充電し、前記所定の充電率に達した後前記決定された前記第２の電流値に応じて前記２次電池を充電することが好ましい。

また、本発明に係る充電機器は、上記課題を解決するために、所定の最大充電電流値を有する２次電池を充電する充電機器であって、前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を検出する検出部と、前記２次電池を満充電にするのに要する充電時刻を設定する設定部と、前記設定部により設定された前記充電時刻を記憶する記憶部と、前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を前記２次電池に供給するための電流値を計算する計算部と、前記計算部により計算された前記電流値に応じて前記２次電池を充電する電流供給部を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る充電方法は、上記課題を解決するために、所定の最大充電電流値を有する２次電池に対する充電方法であって、前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を検出する検出工程と、前記２次電池を満充電にするのに要する充電時刻を設定する設定工程と、前記設定工程により設定された前記充電時刻を記憶部に記憶する記憶工程と、前記記憶部に記憶されている前記充電時刻に基づいて、前記検出工程によって検出された前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を前記２次電池に供給するための電流値を計算する計算工程と、前記計算工程により計算された前記電流値に応じて前記２次電池を充電する電流供給工程を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る充電システムは、上記課題を解決するために、所定の最大充電電流値を有する２次電池を内蔵する携帯電子機器と、前記携帯電子機器に電流を供給する充電器と、からなる充電システムであって、前記携帯電子機器は、前記２次電池を満充電にするのに要する充電時刻を設定する設定部と、前記設定部により設定された前記充電時刻を記憶する記憶部と、を有し、前記充電器は、前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を検出する検出部と、前記記憶部に記憶されている前記充電時刻に基づいて、前記検出部によって検出された前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を前記２次電池に供給するための電流値を計算する計算部と、前記計算部により計算された前記電流値に応じて前記２次電池を充電する電流供給部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る充電システムは、上記課題を解決するために、所定の最大充電電流値を有する２次電池を内蔵する携帯電子機器と、前記携帯電子機器に電流を供給する充電器と、からなる充電システムであって、前記携帯電子機器は、前記２次電池を満充電にするのに要する充電時刻を設定する設定部と、前記設定部により設定された前記充電時刻を記憶する記憶部と、前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を検出する検出部と、有し、前記充電器は、前記記憶部に記憶されている前記充電時刻に基づいて、前記検出部によって検出された前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を前記２次電池に供給するための電流値を計算する計算部と、前記計算部により計算された前記電流値に応じて前記２次電池を充電する電流供給部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、充電時における２次電池への負担を軽減し、２次電池の電池寿命を延ばすことができる。

本発明に係る携帯電話装置の外観を示す斜視図である。 本発明に係る携帯電話装置に備えられている操作部側筐体部の構成を示す斜視図である。 本発明に係る携帯電話装置の機能を示すブロック図である。 本発明に係る携帯電話装置に備えられているシステムＩＣの機能を示すブロック図である。 電流値を決定する際に参照されるテーブルの内容を模式的に示す図である。 電圧値と必要な電池容量の関係を示す図である。 電流値を一定にして２次電池に充電する場合における充電カーブを模式的に示す図である。 電流容量率に応じて２種類の電流値を使用して２次電池に充電する場合における充電カーブを模式的に示す図である。 充電時間が異なる場合における充電カーブの相違についての説明に供する図である。 本発明に係る携帯電話装置により２次電池に充電を行う方法についての説明に供するフローチャートである。 図１０に示すステップＳ２の工程による設定処理の方法についての説明に供するフローチャートである。 図１０に示すステップＳ４の工程による設定処理の方法についての説明に供するフローチャートである。 リチウムイオン２次電池の電流容量と電池電圧の関係を示す図である。 リチウムイオン２次電池が充電されるときの充電時間と電池電圧の関係を示す図である。 携帯電話装置１が充電器２００によって充電されている最中に、携帯電話装置１においてアプリケーションソフトウェアが起動したときの充電の様子を示したフローチャートである。 図１５におけるルーチンＡの処理の具体的な内容を示したフローチャートである。 ディスプレイ２１に表示される充電モードの選択が要求するときの画面表示である。 「通常充電モード」によって２次電池３２が充電された場合の、充電量と時間の関係を示したグラフである。 「電池劣化抑制モード」において充電が行われたときの２次電池３２の充電量と時間と関係を示したグラフである。 図１６のＳ１６９において充電電流が「低電流」と設定された場合における、２次電池３２の充電量と時間との関係を示したグラフである。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る携帯電子機器の一例である携帯電話装置１の外観斜視図を示す。なお、以下では、携帯電話装置について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＰＨＳ（登録商標：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ポータブルナビゲーション装置、ノートパソコン等であっても良い。

携帯電話装置１は、操作部側筐体部２と、表示部側筐体部３と、を備えて構成される。操作部側筐体部２は、表面部１０に、操作キー群１１と、使用者が通話時に発した音声が入力されるマイク１２と、を備えて構成される。操作キー群１１は、各種設定や電話帳機能やメール機能等の各種機能を動作させるための機能設定操作ボタン１３と、電話番号の数字やメール等の文字等を入力するための入力操作ボタン１４と、各種操作における決定やスクロール等を行う決定操作ボタン１５と、から構成されている。

また、表示部側筐体部３は、表面部２０に、各種情報を表示するためのディスプレイ２１と、通話の相手側の音声を出力する音声出力部２２と、を備えて構成されている。

また、操作部側筐体部２の上端部と表示部側筐体部３の下端部とは、ヒンジ機構４を介して連結されている。また、携帯電話装置１は、ヒンジ機構４を介して連結された操作部側筐体部２と表示部側筐体部３とを相対的に回転することにより、操作部側筐体部２と表示部側筐体部３とが互いに開いた状態（開放状態）にしたり、操作部側筐体部２と表示部側筐体部３とが折り畳まれた状態（折畳み状態）にしたりできる。

なお、図１は、いわゆる折り畳み型の携帯電話装置の形態を示しているが、本発明に係る携帯電話装置の形態としては特にこれに限られず、操作部側筐体部２と表示部側筐体部３とを重ね合わせた状態から一方の筐体を一方向にスライドさせるようにしたスライド式や、操作部側筐体部２と表示部側筐体部３との重ね合せ方向に沿う軸線を中心に一方の筐体を回転させるようにした回転式（ターンタイプ）等であっても良い。

また、図２は、操作部側筐体部２の一部を分解した斜視図を示している。操作部側筐体部２は、図２に示すように、回路基板３０と、リアケース部３１と、充電可能な電池である２次電池３２と、２次電池カバー３３と、によって構成されている。

回路基板３０は、所定の演算処理を行うＣＰＵ等の素子（後述するシステムＩＣ６４に相当）が実装されており、表面部１０上の操作キー群１１が使用者により操作が行われたときに、所定の信号がＣＰＵに供給される。また、回路基板３０には、電池端子４６が実装されている。

リアケース部３１は、ヒンジ機構４を固定するヒンジ機構固定部３１Ａと、所定の使用周波数帯により通信を行うメインアンテナ７０を収納するメインアンテナ収納部３１Ｂと、２次電池３２を格納する２次電池格納部３１Ｃと、を備えている。

＜携帯電話装置１の機能ブロック＞
また、図３は、携帯電話装置１の機能を示す機能ブロック図である。携帯電話装置１は、図３に示すように、メインアンテナ７０と、メインアンテナ７０に接続されている送受信処理ブロック６０と、各種情報を表示するためのディスプレイ２１と、通話の相手側の音声を出力する音声出力部２２と、商用電源に接続され、充電器２００が接続される外部電源接続部６１と、外部電源接続部６１に接続されるスイッチ部６２と、メモリ６３と、システムＩＣ６４と、２次電池３２と、操作キー群１１と、を備える。

メインアンテナ７０は、所定の使用周波数帯（例えば、８００ＭＨｚ）で外部装置（基地局）と通信を行う。なお、本実施の形態では、所定の使用周波数帯として、８００ＭＨｚとしたが、これ以外の周波数帯であっても良い。また、メインアンテナ７０は、所定の使用周波数帯の他に、他の使用周波数帯（例えば、２ＧＨｚ）に対応できる、いわゆるデュアルバンド対応型による構成であっても良いし、さらに、３つ以上の使用周波数帯にも対応できる複数バンド対応型により構成されていても良い。

送受信処理ブロック６０は、メインアンテナ７０によって受信した信号をローノイズアンプにより増幅し、増幅後の信号を復調処理し、処理後の信号をシステムＩＣ６４に供給し、また、システムＩＣ６４から供給された信号を変調処理し、変調処理後の信号をパワーアンプにより増幅し、増幅後の信号をメインアンテナ７０から外部装置（基地局）に送信する。

ディスプレイ２１及び音声出力部２２は、使用者に対して各種情報を視覚的、聴覚的に報知する報知部としての役割を担っている。

外部電源接続部６１は、商用電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する充電器２００が接続される。

スイッチ部６２は、例えば、ＦＥＴにより構成されており、また、外部電源接続部６１とシステムＩＣ６４の中間に設けられており、システムＩＣ６４の制御信号（充電コントロール信号）にしたがって、外部電源接続部６１とシステムＩＣ６４が電気的に遮断（ＯＦＦ）状態又は導通（ＯＮ）状態に切り替えられる。

メモリ６３は、不揮発性記憶媒体であって、データの書き込みに利用される。

システムＩＣ６４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＬＵ（Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ａｎｄ Ｌｏｇｉｃ Ｕｎｉｔ）、クロック信号生成部、Ａ／Ｄコンバータ部、複数のＩ／Ｏポート等を備えている。

システムＩＣ６４は、操作キー群１１が接続されており、操作キー群１１から供給される操作信号に応じて、所定の動作を行う。具体的には、システムＩＣ６４は、充電器２００が外部電源接続部６１に接続されているか否かを判断し、また、充電コントロール信号によりスイッチ部６２のスイッチング動作を制御する。

ここで、システムＩＣ６４による２次電池３２への充電動作について説明する。図４は、システムＩＣ６４の機能ブロック図である。また、２次電池３２は、所定の最大充電電流値を有している。システムＩＣ６４は、図４に示すように、２次電池３２を満充電にするために必要となる容量を検出する検出部１０１と、２次電池３２を満充電にするのに要する充電時刻を設定する設定部１０２と、設定部１０２により設定された充電時刻を記憶する記憶部１０３と、記憶部１０３に記憶されている充電時刻に基づいて、検出部１０１によって検出された２次電池３２を満充電にするために必要となる容量を２次電池３２に供給するための電流値を計算する計算部１０４と、計算部１０４により計算された電流値に係る電流を２次電池３２に供給する電流供給部１０５を備える。

ここで、検出部１０１は、図５に示すような、現在の２次電池３２の電圧値と、満充電状態に達するまでに必要とされる電池容量とが対応付けられているテーブルを参照することにより、電流値を決定するような構成であって良い。また、上述した図５は、２次電池３２が所定の特性（例えば、図６に示すように、４．２［Ｖ］が満充電状態であり、３．３［Ｖ］が空状態である特性）を有するものとしている。なお、図５に示すテーブルは一例であってこれに限定されるものでなく、また、２次電池３２の特性により適宜変化するものである。

本発明に係るシステムＩＣ６４では、充電器２００に携帯電話装置１がセットされた時刻から、前記設定部に設定された充電時刻までの充電時間（例えば、５時間）をかけて小電流を流すことにより緩やかに充電を行うので、２次電池３２に負担をかけないため、２次電池３２の劣化の進行を防ぐことができ、２次電池３２の高寿命化を図ることができる。

また、設定部１０２により充電時間として設定された時間が短すぎる場合には、定格（最大充電電流値）以上の電流が２次電池３２へ流されたとき、２次電池３２が劣化してしまう。そこで、電流供給部１０５は、計算部１０４により計算された電流値が２次電池３２の最大充電電流値より大きいときには、当該最大充電電流値に係る電流（定格電流を超えない程度の電流）を２次電池３２に供給するように動作する。

このように電流供給部１０５が動作することにより、本発明は、設定された充電時間が短すぎる場合でも、２次電池３２にダメージを与えることがない安全な構成を有している。

また、検出部１０１は、クーロンカウンターにより構成されても良い。このような構成の場合には、検出部１０１は、図３に示すように、センス抵抗（Ｒｓｅｎｓｅ）に流れる電流をモニターすることにより、２次電池３２の電流値を正確に検出することができる。また、検出部１０１をクーロンカウンターにより構成することにより、システムＩＣ６４を簡素化することができ、装置全体を小型化することができる。また、電流を直接計測できるため、２次電池３２の電圧［Ｖ］と電流容量［ｍＡｈ］との関係を示すテーブルを作成して記憶する必要がなくなる。よって、本発明が提供する構成は、従来に比してメモリ量をより節約させることが可能となる。

また、設定部１０２により設定される充電時間は、予め定められているデフォルトの時間であっても良いし、又は、ユーザによる操作キー群１１（操作部）に対する所定の操作に応じて設定される構成であっても良い。

また、携帯電話装置１は、外部に対して音、光、振動により報知する報知部（ディスプレイ２１や音声出力部２２等に相当する）と、報知部により外部に対して報知する際の時間を設定する報知時間設定部１０６と、を備える構成であっても良い。また、このような構成の場合には、報知時間設定部１０６により設定された報知時間を設定部１０２により設定される充電時刻にシンクロ（同期）させる。

このように構成することにより、例えば、ユーザが報知時間設定部１０６により起床時間を設定し、当該起床時間に音声出力部２２からアラームを出音させるようにした設定した場合に、ユーザの睡眠中に緩やかに２次電池３２に対して充電を行うことができ、ユーザが起床したときには常に２次電池が満充電状態になっている。したがって、ユーザは、２次電池３２の充電時刻を設定する手間を省略することができる。

また、システムＩＣ６４は、操作キー群１１による所定の操作により電流供給部１０５の機能を実行するか否かを制御する制御部１０７を備える構成であっても良い。このような構成によれば、本発明に係る２次電池３２に負担をかけない充電方法と、従来型の急速充電による充電方法のいずれかを任意に選択することができ、ユーザに対する利便性の向上を図ることができる。

また、システムＩＣ６４は、計算部１０４により計算された電流値に基づいて、２次電池３２が所定の充電率に達するまで急速に充電を行うための第１の電流値と、所定の充電率に達した後に緩やかに充電を継続するための第１の電流値よりも小さい第２の電流値とが対応付けられているテーブルが格納されているテーブル格納部１０８を備える構成であっても良い。

このような構成の場合には、電流供給部１０５は、計算部１０４により計算された電流値に基づいて、テーブル格納部１０８に格納されているテーブルを参照して、第１の電流値と第２の電流値を決定し、所定の充電率（所定の電流容量）に達するまで決定された第１の電流値に係る電流を２次電池３２に供給し、所定の充電率（所定の電流容量）に達した後、決定された第２の電流値に係る電流を２次電池３２に供給する。

また、このような構成においては、電流値を一定にして充電するような場合（図７を参照）に比べて、２種類の電流値により充電すると（図８を参照）、例えば、設定されている充電時刻に達する前にユーザが充電を強制的に終了したような場合においても、所定の電流容量Ｐ（例えば、８０％）を担保することができ、ユーザに対する利便性の向上を図ることができる。

なお、本実施例においては、２種類の電流値によって充電するものとして説明したがこれに限られず、３種類以上の電流値によって充電するように構成されても良い。

このようにして、本発明では、ユーザの設定又はデフォルトの設定にしたがって２次電池３２の容量を満充電にするための充電終了時刻を決定し、当該充電終了時刻に充電が完了するように２次電池３２に充電する電流値を計算し、できるだけ小さな電流値になるように調整するので、充電による２次電池３２への劣化を回避し、２次電池３２の高寿命化を図ることができる。

ここで、充電時間が異なる場合における充電カーブの相違について図９（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。なお、図９においては、縦軸を２次電池３２の電池電圧［Ｖ］としているが、これは、システムＩＣ６４において２次電池３２の充電状態を電圧［Ｖ］により測定することを前提にしているからである。したがって、システムＩＣ６４において２次電池３２の充電状態を容量［ｍＡｈ］により測定することを否定するものではない。

例えば、充電時間を８時間とした場合には、システムＩＣ６４は、図９（Ａ）に示すように、充電器２００への接続開始から８時間後に２次電池３２が満充電状態になるように充電制御を行う。

また、例えば、充電時間を５時間とした場合には、システムＩＣ６４は、図９（Ｂ）に示すように、充電器２００への接続開始から５時間後に２次電池３２が満充電状態になるように充電制御を行う。

したがって、充電時間を５時間とした場合よりも、８時間とした場合の方が２次電池３２に流れる電流が小さいので、充電による２次電池３２への負担は軽減される。なお、充電時間を５時間とした場合においても、充電制御をしない場合の急速充電に比べれば、流される電流は小さく、充電による２次電池３２への負担は軽減されている。なお、図９（Ａ）、（Ｂ）における満充電閾値電圧Ａは、４．２［Ｖ］であり、補充電閾値電圧Ｂは、３．９［Ｖ］であり、システムＩＣ６４は、満充電閾値電圧Ａに達したときに充電を停止し、補充電閾値電圧Ｂまで低下したときに充電を再開するように充電を制御する。

＜本発明に係る充電方法＞
つぎに、本発明に係る携帯電話装置１により２次電池３２に充電を行う方法について、図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ１において、システムＩＣ６４は、操作キー群１１がユーザにより所定の操作が行われ、低電流による充電動作を実行するか否かを判断する。低電流による充電動作を実行すると判断した場合には、ステップＳ２に進み、低電流による充電動作を実行しないと判断した場合には、ステップＳ６に進む。

ステップＳ２において、システムＩＣ６４は、設定部１０２により充電完了時刻の設定処理を行う。なお、ステップＳ２の工程による設定処理の詳細は、後述する。

ステップＳ３において、システムＩＣ６４は、携帯電話装置１が充電器２００に接続されたか否かを判断する。充電器２００に接続されたと判断した場合には、ステップＳ４に進み、充電器２００に接続されていないと判断した場合には、一連の処理を終了する。

ステップＳ４において、システムＩＣ６４は、検出部１０１及び計算部１０４により２次電池３２に流される電流値を決定する処理を行う。なお、ステップＳ４の工程による決定処理の詳細は、後述する。

ステップＳ５において、システムＩＣ６４は、ステップＳ４（ステップＳ４５又はステップＳ４６）により決定された電流値に係る電流により２次電池３２に対して充電を行う。

また、ステップＳ６において、システムＩＣ６４は、携帯電話装置１が充電器２００に接続されたか否かを判断する。充電器２００に接続されたと判断した場合には、ステップＳ７に進み、充電器２００に接続されていないと判断した場合には、一連の処理を終了する。

ステップＳ７において、システムＩＣ６４は、所定の電流値に係る電流により２次電池３２に対して通常の充電を行う。

＜ステップＳ２の工程による設定処理の方法について＞
つぎに、図１１に示すフローチャートを参照しながら、ステップＳ２の工程による設定処理の方法について説明する。

ステップＳ２１において、システムＩＣ６４は、ユーザが操作キー群１１の操作によってマニュアルにより任意の充電完了時刻を入力するか否かを判断する。マニュアルにより任意の充電完了時刻を入力すると判断した場合には、ステップＳ２２に進み、マニュアルにより任意の充電完了時刻を入力しないと判断した場合には、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２２において、システムＩＣ６４は、ユーザに対して操作キー群１１により任意の充電完了時刻を入力するように要求する。ユーザは、操作キー群１１を操作することにより充電完了時刻を入力する。また、充電完了時刻が入力された場合には、ステップＳ２７に進む。

ステップＳ２３において、システムＩＣ６４は、ユーザが過去の設定履歴を選択することにより充電完了時刻を入力するか否かを判断する。過去の設定履歴を選択することにより充電完了時刻を入力すると判断した場合には、ステップＳ２４に進み、過去の設定履歴から充電完了時刻が入力されないと判断した場合には、ステップＳ２５に進む。

ステップＳ２４において、システムＩＣ６４は、ユーザに対して操作キー群１１により過去の設定履歴の中から一の履歴を選択するように要求する。ユーザは、操作キー群１１を操作することにより充電完了時刻を選択する。また、充電完了時刻が選択された場合には、ステップＳ２７に進む。

ステップＳ２５において、システムＩＣ６４は、報知時間設定部１０６により設定されている報知時間を選択するか否かを判断する。報知時間を選択する場合には、ステップＳ２７に進み、報知時間を選択しない場合には、ステップＳ２１に戻る。

ステップＳ２６において、システムＩＣ６４は、報知時間設定部１０６により設定されている報知時間を選択する。

ステップＳ２７において、システムＩＣ６４は、ステップＳ２２の工程により入力された時間、又はステップＳ２４の工程により選択された時間、又はステップＳ２６の工程により選択された時間を充電完了時刻に決定する。

＜ステップＳ４の工程による設定処理の方法について＞
つぎに、図１２に示すフローチャートを参照しながら、ステップＳ４の工程による設定処理の方法について説明する。

ステップＳ４１において、システムＩＣ６４は、ステップＳ２（ステップＳ２７）により決定された充電完了時刻Ｔ１（設定部に設定される充電時刻）と現在時刻Ｔ２との差分から充電時間Ｔ３を算出する（Ｔ３＝Ｔ１−Ｔ２）。

ステップＳ４２において、システムＩＣ６４は、検出部１０１により２次電池３２を満充電にするために必要となる容量Ｘを決定する。ここで、検出部１０１は、例えば、図５に示すようなテーブルを参照して、現在の２次電池３２の電圧値に基づいて、満充電状態に達するまでに必要とされる電池容量Ｘを決定する。

ステップＳ４３において、システムＩＣ６４は、計算部１０４により充電電流Ｉを計算する。計算部１０４は、ステップＳ４２の工程により決定された電池容量Ｘを、ステップＳ４１の工程により算出された充電時間Ｔ３で除することにより充電電流Ｉを計算する（Ｉ＝Ｘ／Ｔ３）。

ステップＳ４４において、システムＩＣ６４は、安全のために、ステップＳ４３の工程により計算された充電電流Ｉが安全に充電できる電流の最大値Ｉｍａｘ（定格）よりも小さいか否かを判断する（Ｉ＜Ｉｍａｘ）。充電電流Ｉが最大値Ｉｍａｘ（定格）よりも小さいと判断した場合には、ステップＳ４５に進み、充電電流Ｉが最大値Ｉｍａｘ（定格）よりも大きいと判断した場合には、ステップＳ４６に進む。

ステップＳ４５において、システムＩＣ６４は、ステップＳ４３の工程により計算された充電電流Ｉにより２次電池３２に対して充電を行うことを決定する。

ステップＳ４６において、システムＩＣ６４は、安全に充電できる電流の最大値Ｉｍａｘ（定格）により２次電池３２に対して充電を行うことを決定する。

このようにして、本発明に係る携帯電話装置１では、ユーザが任意に充電時間を設定し、当該充電時間に基づいて、充電時に２次電池３２に流す電流値を決定し、低電流により充電を行うので、２次電池３２に負担をかけないため、２次電池３２の劣化の進行を防ぐことができ、２次電池３２の高寿命化を図ることができる。

＜充電中にアプリが起動された場合＞
図１５は、携帯電話装置１が充電器２００によって充電されている最中に、携帯電話装置１においてアプリケーションソフトウェアが起動したときの充電の様子を示したフローチャートである。（以下、アプリケーションソフトウェアのことを単にアプリと称す。）
Ｓ１５１からＳ１５５までは、前述した実施例と同じであるので説明を省略する。Ｓ１５５において、携帯電話装置１の充電器２００による充電が開始されると、システムＩＣ６４は携帯電話装置１において新たにアプリが起動されたかどうかの定期的な監視を開始する（Ｓ１５６）。もし、アプリの使用を検出しなければ、システムＩＣ６４は、引き続き監視を行う（Ｓ１５６／Ｎｏ）。もし、アプリの使用を検出すれば、システムＩＣ６４はルーチンＡの処理を開始する（Ｓ１５６／Ｙｅｓ）。ルーチンＡにおける具体的な処理については後に詳述する。そして、ルーチンＡによって再計算された新しい充電電流値によって、電流供給部１０５は、２次電池３２からの電流を例えば操作キー群１１、ディスプレイ２１又は音声出力部２２などの携帯電話装置１が有する各デバイスへの電流の供給を開始する（Ｓ１５８）。Ｓ１５８において充電電流値を設定及び供給開始をしてから一定時間が経過すると（Ｓ１５９）、システムＩＣ６４はアプリの使用状態が変更したか否かを再確認する（Ｓ１５６）。このようにＳ１５６からＳ１５９のステップを一定時間ごとに繰り返すことによって、アプリの変更に伴う消費される電流の電流値の変更をシステムＩＣ６４は監視し続ける。

図１６は、図１５におけるルーチンＡの処理の具体的な内容を示したフローチャートである。システムＩＣ６４はアプリの使用を検知すると、ディスプレイ２１に充電モードの選択を要求する画面を表示する（Ｓ１６１）。このときのディスプレイ２１の様子を示したものが図１７（ａ）及び図１７（ｂ）である。
Ｓ１６１において、システムＩＣ６４は、図１７（ａ）に示したような表示をディスプレイ２１に行う。このようにして、システムＩＣ６４はディスプレイ２１に「通常充電モード」か「低電流充電モード」かのいずれかのモードにて充電を行うかをユーザに問い合わせる。そしてディスプレイ２１への表示を行うと同時に、システムＩＣ６４は、例えば操作キー群１１からの入力に基づいて、ユーザが「通常充電モード」か「低電流充電モード」かのいずれかを選択したかを検出する（Ｓ１６２）。

図１７（ａ）に示したような画面をディスプレイ２１へ表示している場合においてユーザによって更に「低電流充電モード」が選択されたとき、システムＩＣ６４は、ディスプレイ２１へ更に図１７（ｂ）に示したような表示を行わせる（Ｓ１６２）。そして、この図１７（ｂ）に示す表示をディスプレイ２１に行わせると同時に、システムＩＣ６４は、操作キー群１１を介して「電池容量優先モード」か「電池劣化抑制モード」のいずれかの選択をユーザより受付ける。「電池容量優先モード」と「電池劣化抑制モード」との両モードについては後に詳述する。

＜通常充電モード＞
Ｓ１６２において、操作キー群１１がユーザより「通常充電モード」の選択を受付けたと認識すると、システムＩＣ６４は、２次電池３２に最大充電電流値の電流値でもって電流の供給を開始する（Ｓ１６４）。

図１８は、「通常充電モード」によって２次電池３２が充電された場合の、充電量と時間の関係を示したグラフである。図中の点ａにおいて示したタイミングにおいて、充電中の携帯電話装置１は、所定のアプリを起動した為、時間当たりの充電量（グラフの傾き）が、点ａの後のほうが点ａの前よりも小さくなっている。

そして一定時間後、システムＩＣ６４がアプリの使用を検出したとき（点ｂ）、システムＩＣ６４は充電電流値の再計算を行う。システムＩＣ６４は、Ｓ１６２においてユーザによって「通常充電モード」が選択された場合においては、充電が最も短時間で終わるように、２次電池３２へ最大充電電流値の電流値による充電（通常充電モード）を行う（Ｓ１６４）。

また、ユーザによってＳ１６２において、「低電流充電モード」と「電池容量優先モード」とが選ばれた場合おいて、充電電流値を再計算した結果、低電流では当初のタイマー設定時間までに充電が完了しないとシステムＩＣ６４が判断したときも（Ｓ１６５／Ｙｅｓ）、システムＩＣ６４は２次電池３２へ最大充電電流値の電流値による充電（通常充電モード）を行う（Ｓ１６４）。

具体的には、アプリ（電流消費部）によって電流が消費される場合において、システムＩＣ６４はアプリによって電流が消費される前に低電流充電モードにて２次電池３２に供給していた電流の電流値に、アプリによって消費される電流の電流値を加えた電流値を計算する。この電流値によって２次電池３２に充電される電流の電流値は、アプリによって消費される電流の電流値が差し引かれることにより、アプリによって電流が消費される前に２次電池３２に供給されていた“低電流充電モードにおける”電流の電流値と等しい量となる。

なお、「低電流充電モード」がユーザによって予め選択されていたにもかかわらず、このように通常充電モードによって充電を２次電池３２へ行う場合には、システムＩＣ６４はその旨をディスプレイ２１へ表示してユーザへ通常充電モードによって充電していることを伝えるようにしてもよい（Ｓ１６８）。

このようにしてユーザが「通常充電モード」再び選択できるようにすることによって、システムＩＣ６４はユーザにより多くの選択肢を与えることが可能となる為、システムＩＣ６４はユーザの利便性を向上させることが可能となる。

＜低電流充電 電池劣化抑制モード＞
また、図１６のＳ１６２においてユーザによって「電池劣化抑制モード」が選択されたとシステムＩＣ６４が判断したとき（Ｓ１６６／電池劣化抑制モード）、システムＩＣ６４は２次電池３２へ充電する電流の電流値を最低電流の電流値へと設定する（Ｓ１６７）。この最低電流について図１９を用いて説明する。図１９は、「電池劣化抑制モード」において充電が行われたときの２次電池３２の充電量と時間と関係を示したグラフである。点ａにおいてシステムＩＣ６４が充電電流を再計算した際、最大充電電流値よりも小さい電流値にて充電が可能であったならば、システムＩＣ６４は、アプリによって電流が消費される前の電流値、つまり低電流充電モードにおける電流値にて２次電池３２に電流が蓄えられるように電流供給部１０５を調整する。このようにするとによって、システムＩＣ６４は、２次電池３２へゆっくりと充電を行うことが可能となる為、２次電池３２を出来る限りいためることなく充電することが可能となる。

＜低電流充電 電池容量優先モード＞
また、図１６のＳ１６２においてユーザから「電池容量優先モード」にて充電を行うように指示を受けた場合は、システムＩＣ６４はＳ１６５において再計算した充電電流値が上限の電流値である最大充電電流値を超えるか否かを判断し、充電電流値が最大充電電流値を超えないと判断された場合に（Ｓ１６５／Ｎｏ）、電流値が「低電流」に設定されて充電が開始される。

図２０は、図１６のＳ１６９において充電電流が「低電流」と設定された場合における、２次電池３２の充電量と時間との関係を示したグラフである。点ａにおいて、システムＩＣ６４が充電電流を再計算した場合において、設定可能な電流の上限値（最大充電電流値）よりも小さい電流値によって当初のタイマー時間内に満充電が可能であると分かった際には、システムＩＣ６４はタイマー設定時間で丁度満充電となるような電流値を再び設定し、その電流値によって充電を開始する。

このようにして、システムＩＣ６４は最大充電電流値よりも小さい電流値によってタイマー設定時間までに２次電池３２を満充電にすることが可能となる。従って、システムＩＣ６４は、２次電池３２をいためることなく、ユーザが所望するときまでに２次電池３２を満充電することが可能となる。

以上の構成により、たとえ充電中にアプリが起動して携帯電話装置１において電流が消費されたとしても、携帯電話装置１は、当該消費分をも加味した充電を好適に行うことが可能となる。

また、本発明によれば、アラームの設定時刻に充電時刻をシンクロさせるので、ユーザの睡眠時間を利用して緩やかに２次電池３２に対して充電を行うことができ、ユーザによる２次電池３２の充電時間の設定作業を省略させることができ、ユーザに対する利便性の向上を図ることができる。

また、本実施例においては、２次電池３２に対して低電流を流すことにより充電に係る負担を軽減する処理を携帯電話装置１により実行するものとして説明したが、これに限られず、例えば、図４に示すシステムＩＣ６４の機能を充電器２００が備える構成であっても良い。

１ 携帯電話装置
１１ 操作キー群
２１ ディスプレイ
２２ 音声出力部
３２ ２次電池
６４ システムＩＣ
１０１ 検出部
１０２ 設定部
１０３ 記憶部
１０４ 計算部
１０５ 電流供給部
１０６ 報知時間設定部
１０７ 制御部
１０８ テーブル格納部
２００ 充電器

Claims (15)

1. 所定の最大充電電流値を有する２次電池を内蔵する携帯電子機器であって、
   前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を検出する検出部と、
   前記２次電池を満充電にするのに要する充電時刻を設定する設定部と、
   前記設定部により設定された前記充電時刻を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶されている前記充電時刻に基づいて、前記検出部によって検出された前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を前記２次電池に充電するための電流値を計算する計算部と、
   前記計算部により計算された前記電流値に応じて前記２次電池を充電する電流供給部を備えることを特徴とする携帯電子機器。
2. 前記電流供給部は、前記計算部により計算された前記電流値が前記２次電池の最大充電電流値より大きいときには、当該最大充電電流値に応じて前記２次電池を充電することを特徴とする請求項１に記載の携帯電子機器。
3. 前記検出部は、クーロンカウンターにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の携帯電子機器。
4. 操作部を備え、
   前記設定部により設定される前記充電時刻は、前記操作部による所定の操作に応じて設定されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の携帯電子機器。
5. 外部に対して情報を報知する報知部と、
   前記報知部により外部に対して情報を報知する際の時間を設定する報知時間設定部と、を備え、
   前記設定部により設定される前記充電時刻は、前記報知時間設定部により設定された報知時間であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の携帯電子機器。
6. 操作部と、
   前記操作部による所定の操作により前記電流供給部の機能を実行するか否かを制御する制御部と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の携帯電子機器。
7. 前記２次電池が所定の充電率に達するまで急速に充電を行うための第１の電流値と、前記計算部により計算された電流値に基づいて、前記所定の充電率に達した後に緩やかに充電を継続するための前記第１の電流値よりも小さい第２の電流値とが対応付けられているテーブルが格納されているテーブル格納部とを備え、
   前記電流供給部は、前記計算部により計算された電流値に基づいて、前記テーブル格納部に格納されている前記テーブルを参照して、前記第１の電流値と前記第２の電流値を決定し、前記所定の充電率に達するまで前記決定された前記第１の電流値に応じて前記２次電池を充電し、前記所定の充電率に達した後前記決定された前記第２の電流値に応じて前記２次電池を充電することを特徴とする請求項１に記載の携帯電子機器。
8. 電流消費部を更に備え、
   前記電流供給部が前記２次電池へ充電中に前記電流消費部が電流を消費した場合、前記計算部は、前記２次電池へ充電する電流値を再計算し、
   前記電流供給部は、前記計算部が再計算した電流値に基づいて前記２次電池を充電する
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の携帯電子機器。
9. 前記計算部は、前記電流消費部によって電流が消費される前に前記電流供給部が前記２次電池を充電していた電流値と、前記電流消費部が消費する電流値と、に基づいて前記２次電池へ充電する電流値の再計算を行う
   ことを特徴とする８に記載の携帯電子機器。
10. 前記計算部は、前記充電時刻までの残り時間と、前記２次電池を充電していた電流の電流値と、に基づいて予想充電量を計算し、
    前記電流供給部は、当該予想充電量と計算時における電池残量との和が満充電の充電量に満たない場合、前記最大充電電流値にて前記２次電池を充電する
    ことを特徴とする請求項９に記載の携帯電子機器。
11. 当該予想充電量と計算時における電池残量との和が満充電の充電量に満たない場合、充電が完了しない旨の表示を行う表示部を更に備える
    ことを特徴とする１０に記載の携帯電子機器。
12. 所定の最大充電電流値を有する２次電池を充電する充電機器であって、
    前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を検出する検出部と、
    前記２次電池を満充電にするのに要する充電時刻を設定する設定部と、
    前記設定部により設定された前記充電時刻を記憶する記憶部と、
    前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を前記２次電池に供給するための電流値を計算する計算部と、
    前記計算部により計算された前記電流値に応じて前記２次電池を充電する電流供給部を備えることを特徴とする充電機器。
13. 所定の最大充電電流値を有する２次電池に対する充電方法であって、
    前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を検出する検出工程と、
    前記２次電池を満充電にするのに要する充電時刻を設定する設定工程と、
    前記設定工程により設定された前記充電時刻を記憶部に記憶する記憶工程と、
    前記記憶部に記憶されている前記充電時刻に基づいて、前記検出工程によって検出された前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を前記２次電池に供給するための電流値を計算する計算工程と、
    前記計算工程により計算された前記電流値に応じて前記２次電池を充電する電流供給工程を備えることを特徴とする充電方法。
14. 所定の最大充電電流値を有する２次電池を内蔵する携帯電子機器と、前記携帯電子機器に充電を行う充電器と、からなる充電システムであって、
    前記携帯電子機器は、
    前記２次電池を満充電にするのに要する充電時刻を設定する設定部と、
    前記設定部により設定された前記充電時刻を記憶する記憶部と、を有し、
    前記充電器は、
    前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を検出する検出部と、
    前記記憶部に記憶されている前記充電時刻に基づいて、前記検出部によって検出された前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を前記２次電池に供給するための電流値を計算する計算部と、
    前記計算部により計算された前記電流値に応じて前記２次電池を充電する電流供給部と、を備えることを特徴とする充電システム。
15. 所定の最大充電電流値を有する２次電池を内蔵する携帯電子機器と、前記携帯電子機器に電流を供給する充電器と、からなる充電システムであって、
    前記携帯電子機器は、
    前記２次電池を満充電にするのに要する充電時刻を設定する設定部と、
    前記設定部により設定された前記充電時刻を記憶する記憶部と、
    前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を検出する検出部と、
    を有し、
    前記充電器は、
    前記記憶部に記憶されている前記充電時刻に基づいて、前記検出部によって検出された前記２次電池を満充電にするために必要となる容量を前記２次電池に供給するための電流値を計算する計算部と、
    前記計算部により計算された前記電流値に応じて前記２次電池を充電する電流供給部と、を備えることを特徴とする充電システム。