JP2010148169A - Portable electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、充電可能な二次電池を備えた携帯型電子機器に関し、さらに詳しくは、前記二次電池へ充電するための発電手段を備えた携帯型電子機器に関するものである。 The present invention relates to a portable electronic device including a rechargeable secondary battery, and more particularly, to a portable electronic device including a power generation unit for charging the secondary battery.
携帯型電子機器、特に携帯電話やPHS、ポケットベル( ベージャ) 等の携帯通信機器、電子手帳等の情報携帯端末、ポケットコンピュータ、携帯用カセットテープレコーダ、携帯用CDプレーヤ、携帯用MDレコーダ、PDA、電子手帳、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の可搬性を備えた携帯型電子機器は、2次電池が使用されており、一般家庭では、家庭用電源を整流して得られた電流を当該二次電池に供給して充電が行われ、また、自動車では、過充電防止回路のついた機器により直接又はDC−DCコンバータにより所定電圧に変換した後に充電が行われている。 Portable electronic devices, especially portable communication devices such as mobile phones, PHS, and pagers (pagers), portable information terminals such as electronic notebooks, pocket computers, portable cassette tape recorders, portable CD players, portable MD recorders, PDAs In portable electronic devices such as electronic notebooks, video cameras, and digital cameras, secondary batteries are used. In general households, the secondary current is obtained by rectifying a household power supply. Charging is performed by supplying the battery, and in an automobile, charging is performed directly by a device with an overcharge prevention circuit or after being converted into a predetermined voltage by a DC-DC converter.
しかしながら、上記従来の携帯型電子機器にあっては、電源が専ら二次電池が用いられているので、例えば、携帯電話の場合であれば、通話中に二次電池の電圧が低下して通話が途絶えるという不具合や、車中で携帯型コンピュータを使用している場合であれば、二次電池の電圧低下により作業が中断するという不具合が発生する。 However, in the conventional portable electronic device, since the secondary battery is exclusively used for the power source, for example, in the case of a mobile phone, the voltage of the secondary battery decreases during the call and the call is made. If the portable computer is used in the car, there is a problem that the work is interrupted due to the voltage drop of the secondary battery.
このように、従来の携帯型電子機器の場合、二次電池による動作時間は、例えば、携帯電話では、通話時間であれば1〜 2時間、連続待ち時間であれば50〜300時間であることから、ほぼ数日おきに充電を行う必要がある。また、携帯型コンピュータ機器では、液晶表示部のバックライトやCPU( 中央演算処理装置)の消費電力が大きく、さらに充電頻度は高くなる等、携帯型電子機器では、必要時における使用を確保するために二次電池の充電量に配慮する必要があり、かかる作業が非常に煩雑であると共に、災害等の緊急時には、充電作業が間に合わない場合も考えられ、使用不能な状況が発生する危惧もある。 Thus, in the case of a conventional portable electronic device, the operation time by the secondary battery is, for example, 1 to 2 hours for a call time or 50 to 300 hours for a continuous waiting time for a mobile phone. Therefore, it is necessary to charge almost every few days. In portable computer devices, the backlight of the liquid crystal display and the power consumption of the CPU (Central Processing Unit) are large, and the charging frequency is increased. In addition, it is necessary to consider the amount of charge of the secondary battery, and this work is very complicated, and in the event of an emergency such as a disaster, the charging work may not be in time, and there is a risk that an unusable situation may occur. .
このような問題に対して携帯型電子機器に発電手段を内蔵させて、人体の動きを利用して発電手段を動作させて電力を発生させて携帯型電子機器に内蔵の二次電池充電を行うものが提案されている(例えば特許文献1や特許文献2)。
しかしながら、上記従来技術では、例えば特許文献1に記載されている発電機構は磁石と誘導コイルとの相対運動により電力を発生させる機構であるため発電機構のスペースが比較的大きくなり携帯型電子機器に内蔵すると他の構成部品を内蔵するスペースが狭くなるという問題があった。また、特許文献2に記載されている発電機構はシート状の圧力センサ(圧電素子)を利用するもので圧力センサからの出力を整流して内蔵充電池(二次電池)に接続している。しかし、通常、圧電素子からの出力は、瞬間的、散発的なもので、そのまま二次電池に充電しようとしても、充電効率が悪いという問題があった。
However, in the above-described prior art, for example, the power generation mechanism described in Patent Document 1 is a mechanism that generates power by the relative movement of the magnet and the induction coil, so that the space of the power generation mechanism becomes relatively large and the portable electronic device becomes When built in, there is a problem that the space for incorporating other components becomes narrow. The power generation mechanism described in
本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、薄型の発電手段を備え、極めて効率よく二次電池に充電可能な携帯型電子機器を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to provide a portable electronic device that includes a thin power generation unit and can recharge a secondary battery extremely efficiently. .
本発明者らは、充電可能な二次電池を備えた携帯型電子機器について鋭意検討を重ねた結果、携帯型電子機器の構成を下記のようにすることにより、上記目的を達成することができることを見いだし、本発明をなすに至った。 As a result of intensive studies on a portable electronic device having a rechargeable secondary battery, the present inventors can achieve the above object by configuring the portable electronic device as follows. As a result, the present invention has been made.
すなわち、充電可能な二次電池を備えた携帯型電子機器であって、前記二次電池に充電可能な圧電型発電手段と、キャパシタと、をさらに備えていることを特徴とする。
In other words, the portable electronic device includes a rechargeable secondary battery, and further includes a piezoelectric power generation unit that can charge the secondary battery and a capacitor.
圧電型発電手段により発生した電力を一旦キャパシタに蓄電した後に、二次電池に充電するので、効率よく二次電池に充電することができる。 Since the secondary battery is charged after the electric power generated by the piezoelectric power generation means is once stored in the capacitor, the secondary battery can be charged efficiently.
以下に、図面を参照して、本発明の携帯型電子機器を説明する。図1に、本発明の携帯型電子機器の一例である携帯電話機を示す。本例の携帯電話機10は折り畳み式のものであって、その上部表面に各種の複数のプッシュボタン6を有する第2の筐体2と、この第2の筐体2に対してヒンジ部3を介して折り畳み可能な表示部7を有する第1の筐体1とから構成される。
The portable electronic device of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a mobile phone as an example of the portable electronic device of the present invention. The
第2の筐体2の上部表面のヒンジ部3の反対側の端部には携帯電話機を折り畳んだ時に第1の筐体1を受け止める突起部4が設けられている。携帯電話機を折り畳んだ時に突起部4と当接する第1の筐体1の表面には第1圧電素子8が配設されている。圧電素子としてはチタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの従来公知の圧電素子が用いられる。
A
図2に第2の筐体2の部品構成を示す分解斜視図を示す。第2の筐体2は、上部カバー21と下部筐体24との間にプッシュボタンシート22、第2圧電素子である圧電シート23を挟んで構成されている。上部カバー21は、プッシュボタンシート22に配設されている複数のプッシュボタン6に対応する開口部を有している。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the component configuration of the
第2の筐体2の内部には二次電池25、充電制御回路26、キャパシタ27、電圧制御回路28、整流回路29が配設されている。
A
圧電シート23は、圧電効果を有するポリフッ化ビニリデン等のシート素材をアルミ箔等の電極で挟み構成される。
The
本例の携帯電話機10の充電動作について説明する。まず、第1の充電動作態様について説明する。メール発信等の携帯電話の操作をプッシュボタンシート22に配設されているプッシュボタン6を押下して行うと、押下による圧力が圧電シート(第2圧電素子)23に伝わり圧電効果により、圧電シート23の電極に起電力が発生する。発生した起電力は配線(矢印B)を介して整流回路29、電圧制御回路28を電流として流れ、キャパシタ27に蓄電される(図3、図4参照)。整流回路29は、圧電シート23に加わる圧力の向きにより起電力の向きが変わってもキャパシタ27に流れる電流が一定の方向になるように整流する。また、キャパシタ27に蓄電された電力が圧電シート23に逆流することを防ぐ。電圧制御回路28は、キャパシタ27に許容範囲以上の電圧が加わってキャパシタ27が静電破壊するのを防ぐ。キャパシタ27の蓄電量が大きくなり、その端子電圧が二次電池25の端子電圧を超えると、キャパシタ27から充電制御回路26を介して二次電池25に電流が流れ充電が行われる。充電制御回路26は、二次電池25の端子電圧が所定の値を超えないように充電電流を制御し、二次電池25が過充電になることを防ぐ。整流回路、電圧制御回路、充電回路については、特に制限はなく従来公知の物を用いることができる。
The charging operation of the
次に、第2の充電動作態様について説明する。携帯電話機10の折り畳み機構の開閉動作を行うと、第2の筐体2の上部カバー21に設けられた突起部4が、第1の筐体の表面に設けられた第1圧電素子8に衝突し、圧電効果により、第1圧電素子8の電極に起電力が発生する。発生した起電力は配線(矢印A)を介して整流回路29、電圧制御回路28を電流として流れ、第1の充電動作態様と同様にしてキャパシタ27に蓄電され、ひいては二次電池25に充電される(図3、図4参照)。また、この充電動作態様の場合には、開閉動作を行わずとも、携帯電話機10を閉じたままで、第1の筐体、第2の筐体を強く握ったり、握りを緩くしたりする動作によっても第1圧電素子8の電極に起電力が発生するので、前述の開閉動作と同様、二次電池25を充電することができる。
Next, the second charging operation mode will be described. When the folding mechanism of the
上記の説明では、第1圧電素子としてチタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどを挙げ、第2圧電素子としてポリフッ化ビニリデン等の圧電シートを挙げたが、逆の素材の組合せでもよく、また一方の素材を両方に用いてもよい。また、ここで挙げなかった、従来公知の圧電素子を用いてもよい。 In the above description, lead zirconate titanate or barium titanate is given as the first piezoelectric element, and a piezoelectric sheet such as polyvinylidene fluoride is given as the second piezoelectric element. The material may be used for both. Moreover, you may use the conventionally well-known piezoelectric element which was not mentioned here.
本発明の携帯型電子機器として、折り畳み式の携帯電話機を例に挙げて説明したが、言うまでもなく、本発明は、折り畳み式には限定されず、また、携帯電話機にも限定されること無く、幅広く携帯型電子機器に適用可能である。
As the portable electronic device of the present invention, a foldable mobile phone has been described as an example. Needless to say, the present invention is not limited to a foldable type, and is not limited to a mobile phone. It can be widely applied to portable electronic devices.
1 第1の筐体
2 第2の筐体
3 ヒンジ部
4 突起部
6 プッシュボタン
7 表示部
8 第1圧電素子
10 携帯電話機
21 上部カバー
22 プッシュボタンシート
23 圧電シート(第2圧電素子)
24 下部筐体
25 二次電池
26 充電制御回路
27 キャパシタ
28 電圧制御回路
29 整流回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st housing |
24
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008319394A JP2010148169A (en) | 2008-12-16 | 2008-12-16 | Portable electronic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2008319394A Withdrawn JP2010148169A (en) | 2008-12-16 | 2008-12-16 | Portable electronic equipment |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102097853A (en) * | 2011-03-10 | 2011-06-15 | 上海大学 | Method for supplying power generated by utilizing piezoelectric material to mobile phone and piezoelectric generation device |
KR101171099B1 (en) | 2010-07-27 | 2012-08-03 | 성균관대학교산학협력단 | Apparatus for charging portable electronic equipment and method thereof |
RU2570819C1 (en) * | 2014-10-22 | 2015-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПОВЭРФУЛ" | Piezoelectric oscillator, method of its manufacturing and mobile device containing it |
-
2008
- 2008-12-16 JP JP2008319394A patent/JP2010148169A/en not_active Withdrawn
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CN102097853A (en) * | 2011-03-10 | 2011-06-15 | 上海大学 | Method for supplying power generated by utilizing piezoelectric material to mobile phone and piezoelectric generation device |
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