JP2012090472A - Portable device, power supply circuit, and charge control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the generation of overcharge and overdischarge with a smaller number of components.SOLUTION: A portable device of this invention includes an operation part to be supplied with power and operated and a power supply part for supplying power to the operation part. The power supply part includes: a secondary battery for charging the power supplied from an external charger and supplying it to the operation part; a resistor whose one end is connected to the secondary battery and other end is connected to the charger and the operation part; a current detection part for detecting the current value of a current flowing to the resistor and outputting current value data indicating the detected current value; a charge control part for controlling the current value of the current inputted from the charger when the power is supplied from the charger corresponding to the current value indicated by the current value data; and an overcurrent protection part for determining whether or not the current value indicated by the current value data is a prescribed threshold or larger and stopping power supply to the operation part from the secondary battery through the resistor when it is equal to or larger than the threshold.

Description

本発明は、二次電池を電源とする携帯機器、電源回路、および充電制御方法に関する。   The present invention relates to a portable device using a secondary battery as a power source, a power supply circuit, and a charge control method.

特許文献1(特開2008−104351号公報)には、リチウムイオン電池などの二次電池を電源とする携帯機器が開示されている。二次電池は、外部から供給された電力を充電して携帯機器に供給することができる。そのため、特許文献1に開示の携帯機器によれば、二次電池の電池電圧が低下した場合にも、充電を行うことで、電源として繰り返し用いることができる。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-104351 discloses a portable device that uses a secondary battery such as a lithium ion battery as a power source. The secondary battery can charge the power supplied from the outside and supply it to the portable device. Therefore, according to the portable device disclosed in Patent Document 1, even when the battery voltage of the secondary battery is reduced, it can be repeatedly used as a power source by charging.

二次電池を電源とする携帯機器の一般的な構成を図12に示す。   FIG. 12 shows a general configuration of a portable device using a secondary battery as a power source.

図12に示す携帯機器20は、電源部200と、動作部300と、を備える。なお、図12において、太実線は電力供給のための電源ラインを示し、点線は制御信号の伝送などのための信号ラインを示す。   A mobile device 20 illustrated in FIG. 12 includes a power supply unit 200 and an operation unit 300. In FIG. 12, a thick solid line indicates a power supply line for power supply, and a dotted line indicates a signal line for transmission of a control signal.

電源部200は、動作部300に電力を供給して、動作部300を動作させる。なお、動作部300は、例えば、携帯機器20が携帯電話機である場合には、電波を送受信する通信部や、画像などの表示する表示部などである。   The power supply unit 200 supplies power to the operation unit 300 to operate the operation unit 300. Note that the operation unit 300 is, for example, a communication unit that transmits and receives radio waves, a display unit that displays an image, and the like when the mobile device 20 is a mobile phone.

次に、電源部200の構成について説明する。   Next, the configuration of the power supply unit 200 will be described.

電源部200は、ダイオード210と、FET(Field effect transistor)220,250と、抵抗230,260と、電池パック240と、充電制御部270と、過電流保護部280と、を有する。   The power supply unit 200 includes a diode 210, field effect transistors (FETs) 220 and 250, resistors 230 and 260, a battery pack 240, a charge control unit 270, and an overcurrent protection unit 280.

ダイオード210は、商用電源より供給される電力を携帯機器20に合わせた形式の電力に変換して出力する充電器30と接続可能であり、充電器30から入力された電流を整流して出力する。   The diode 210 can be connected to a charger 30 that converts electric power supplied from a commercial power source into electric power in a format that matches the portable device 20 and outputs the electric power, and rectifies and outputs current input from the charger 30. .

FET220は、充電制御部270の制御に従い、オンまたはオフとなり、ダイオード210から出力された電流の通過または遮断を行う。   The FET 220 is turned on or off under the control of the charge control unit 270, and passes or blocks the current output from the diode 210.

抵抗230の一端には、電池パック240が接続されている。抵抗230の他端には、ダイオード210およびFET220を介して充電器30が接続され、さらに、FET250および抵抗260を介して動作部300が接続されている。   A battery pack 240 is connected to one end of the resistor 230. The charger 30 is connected to the other end of the resistor 230 via the diode 210 and the FET 220, and the operation unit 300 is further connected to the resistor 230 via the FET 250 and the resistor 260.

電池パック240は、1または複数の二次電池をパッケージに収納したものであり、充電器30からダイオード210、FET220および抵抗230を介して電流が入力されて充電される。また、電池パック240は、抵抗230、FET250および抵抗260を介して動作部300に電流を出力する。   The battery pack 240 is one in which one or a plurality of secondary batteries are housed in a package, and is charged by inputting a current from the charger 30 via the diode 210, the FET 220, and the resistor 230. Further, the battery pack 240 outputs a current to the operating unit 300 via the resistor 230, the FET 250, and the resistor 260.

FET250は、過電流保護部280の制御に従い、オンまたはオフとなり、動作部300に入力される電流の通過または遮断を行う。   The FET 250 is turned on or off in accordance with the control of the overcurrent protection unit 280, and passes or blocks the current input to the operation unit 300.

抵抗260の一端には、FET250が接続され、抵抗260の他端には、動作部300が接続される。   The FET 250 is connected to one end of the resistor 260, and the operation unit 300 is connected to the other end of the resistor 260.

充電制御部270は、電池パック240の電池電圧、ダイオード210からの電流の出力の有無、および、抵抗230に流れる電流の電流値を検出する。なお、充電制御部270は、抵抗230に流れる電流の電流値を検出する電流検出部271を具備している。   The charging control unit 270 detects the battery voltage of the battery pack 240, the presence / absence of output of current from the diode 210, and the current value of the current flowing through the resistor 230. Note that the charging control unit 270 includes a current detection unit 271 that detects the current value of the current flowing through the resistor 230.

また、充電制御部270は、ダイオード210に充電器30が接続され、ダイオード210から電流が出力されると、FET220をオンにし、電流検出部271により検出された電流値に応じてFET220を制御して、FET220から出力される電流の電流値を制御する。   In addition, when the charger 30 is connected to the diode 210 and a current is output from the diode 210, the charge control unit 270 turns on the FET 220 and controls the FET 220 according to the current value detected by the current detection unit 271. Thus, the current value of the current output from the FET 220 is controlled.

なお、電池パック240の電池電圧が所定の上限電圧を超える充電(以下、過充電と称する)が行われると二次電池の特性が劣化する。そのため、充電制御部270により、電池電圧が上限電圧を超えないように、FET220から出力される電流の電流値が制御されることで、過充電が行われることを防ぐことができる。   Note that when the battery pack 240 is charged so that the battery voltage exceeds a predetermined upper limit voltage (hereinafter referred to as overcharge), the characteristics of the secondary battery deteriorate. Therefore, the charge control unit 270 can prevent overcharging by controlling the current value of the current output from the FET 220 so that the battery voltage does not exceed the upper limit voltage.

また、動作部300内の配線ショート等の異常により、通常動作時には流れない大電流(以下、過電流と称する)が動作部300に流れることがある。過電流が流れると、動作部300内の回路などに悪影響を及ぼす可能性がある。   Further, a large current (hereinafter referred to as overcurrent) that does not flow during normal operation may flow to the operation unit 300 due to an abnormality such as a wiring short in the operation unit 300. When the overcurrent flows, there is a possibility that the circuit in the operation unit 300 may be adversely affected.

過電流保護部280は、抵抗260に流れる電流の電流値を検出する電流検出部281を有しており、電流検出部281により検出された電流値により、過電流が流れているか否かを判定し、過電流が流れていると判定した場合には、FET250をオフにする。FET250をオフにすることで、電源ラインが遮断され、動作部300に過電流が流れるのを防ぐことができる。   The overcurrent protection unit 280 includes a current detection unit 281 that detects the current value of the current flowing through the resistor 260, and determines whether or not an overcurrent is flowing based on the current value detected by the current detection unit 281. If it is determined that an overcurrent is flowing, the FET 250 is turned off. By turning off the FET 250, the power supply line is cut off, and an overcurrent can be prevented from flowing through the operating unit 300.

特開2008−104351号公報JP 2008-104351 A

ところで、一般に、携帯機器の小型化、低コスト化のために、部品点数の削減が要求されるが、携帯機器20においては、抵抗および電流検出部が2つずつ設けられているため、部品点数が増加するという課題がある。   By the way, in general, a reduction in the number of parts is required in order to reduce the size and cost of the portable device. However, since the portable device 20 includes two resistors and two current detection units, the number of components is reduced. There is a problem that increases.

本発明の目的は、上述した課題を解決することができる携帯機器、電源回路、および、充電制御方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a portable device, a power supply circuit, and a charge control method that can solve the above-described problems.

上記目的を達成するために本発明の携帯機器は、
電力が供給されて動作する動作部と、前記動作部に電力を供給する電源部と、を備える携帯機器であって、
前記電源部は、
外部の充電器から供給された電力を充電して前記動作部に供給する二次電池と、
一端が前記二次電池と接続され、他端が前記充電器および前記動作部と接続される抵抗と、
前記抵抗に流れる電流の電流値を検出し、検出した電流値を示す電流値データを出力する電流検出部と、
前記電流値データが示す電流値に応じて、前記充電器からの電力供給時に前記充電器から入力される電流の電流値を制御する充電制御部と、
前記電流値データが示す電流値が所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記閾値以上である場合には、前記二次電池から前記抵抗を介した前記動作部への電力供給を停止させる過電流保護部と、を有する。
In order to achieve the above object, the portable device of the present invention
A portable device including an operation unit that operates by being supplied with power, and a power supply unit that supplies power to the operation unit,
The power supply unit is
A secondary battery that charges the power supplied from an external charger and supplies the power to the operating unit;
One end is connected to the secondary battery and the other end is connected to the charger and the operating unit,
A current detector that detects a current value of a current flowing through the resistor and outputs current value data indicating the detected current value;
A charge control unit that controls a current value of a current input from the charger when power is supplied from the charger according to a current value indicated by the current value data;
It is determined whether or not the current value indicated by the current value data is equal to or greater than a predetermined threshold value. When the current value is equal to or greater than the threshold value, power supply from the secondary battery to the operation unit via the resistor is stopped. An overcurrent protection unit.

上記目的を達成するために本発明の電源回路は、
動作部と、供給された電力を充電して前記動作部に供給する二次電池とを有する携帯機器の電源回路であって、
一端が前記二次電池と接続され、他端が充電器および前記動作部と接続される抵抗と、
前記抵抗に流れる電流の電流値を検出し、検出した電流値を示す電流値データを出力する電流検出部と、
前記電流値データが示す電流値に応じて、前記充電器からの電力供給時に前記充電器から入力される電流の電流値を制御する充電制御部と、
前記電流値データが示す電流値が所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記閾値以上である場合には、前記二次電池から前記抵抗を介した前記動作部への電力供給を停止させる過電流保護部と、を有する。
In order to achieve the above object, the power supply circuit of the present invention comprises:
A power supply circuit of a portable device having an operation unit and a secondary battery that charges and supplies the supplied power to the operation unit,
One end is connected to the secondary battery, the other end is connected to a charger and the operating unit, a resistor,
A current detector that detects a current value of a current flowing through the resistor and outputs current value data indicating the detected current value;
A charge control unit that controls a current value of a current input from the charger when power is supplied from the charger according to a current value indicated by the current value data;
It is determined whether or not the current value indicated by the current value data is equal to or greater than a predetermined threshold value. When the current value is equal to or greater than the threshold value, power supply from the secondary battery to the operation unit via the resistor is stopped. An overcurrent protection unit.

上記目的を達成するために本発明の充電制御方法は、
電力が供給されて動作する動作部と、外部の充電器から供給された電力を充電して前記動作部に供給する二次電池と、を有する携帯機器に適用される充電制御方法であって、
電流検出部が、一端が前記二次電池と接続され、他端が前記充電器および前記動作部と接続される抵抗に流れる電流の電流値を検出し、
充電制御部が、前記電流値データが示す電流値に応じて、前記充電器からの電力供給時に前記充電器から入力される電流の電流値を制御し、
過電流保護部が、前記電流値データが示す電流値が所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記閾値以上である場合には、前記二次電池から前記抵抗を介した前記動作部への電力供給を停止させる。
In order to achieve the above object, the charge control method of the present invention comprises:
A charge control method applied to a portable device having an operation unit that operates by being supplied with power, and a secondary battery that supplies power supplied from an external charger to the operation unit,
The current detection unit detects a current value of a current flowing through a resistor having one end connected to the secondary battery and the other end connected to the charger and the operation unit,
The charge control unit controls the current value of the current input from the charger when power is supplied from the charger according to the current value indicated by the current value data,
The overcurrent protection unit determines whether or not the current value indicated by the current value data is equal to or greater than a predetermined threshold value, and if the current value is equal to or greater than the threshold value, the operation unit via the resistor from the secondary battery. Stop power supply to.

本発明によれば、より少ない部品点数で過充電・過電流の発生を防ぐことができる。   According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of overcharge / overcurrent with a smaller number of parts.

本発明の一実施形態の携帯機器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the portable apparatus of one Embodiment of this invention. 図1に示す電流検出部および過電流保護部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric current detection part and overcurrent protection part which are shown in FIG. 図2に示すアンプから出力される、充放電時のモニタ電圧を示す図である。It is a figure which shows the monitor voltage at the time of charging / discharging output from the amplifier shown in FIG. 図2に示す閾値設定部により設定される過電流閾値を示す図である。It is a figure which shows the overcurrent threshold set by the threshold value setting part shown in FIG. 図2に示すアンプ、充電制御部、過電流保護部の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the amplifier shown in FIG. 2, a charge control part, and an overcurrent protection part. 図1に示す携帯機器の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the portable apparatus shown in FIG. 図1に示す携帯機器の動作の一例を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart illustrating an example of the operation of the mobile device illustrated in FIG. 1. 図1に示す携帯機器の動作の他の一例を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing another example of the operation of the mobile device shown in FIG. 1. 図1に示す携帯機器の動作のさらに他の一例を示すタイミングチャートであ る。6 is a timing chart showing still another example of the operation of the mobile device shown in FIG. 図1に示す携帯機器の動作のさらに他の一例を示すタイミングチャートで ある。6 is a timing chart showing still another example of the operation of the mobile device shown in FIG. 1. 本発明の一実施形態の電源回路の構成示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power supply circuit of one Embodiment of this invention. 関連する携帯機器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a related portable apparatus.

以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated with reference to drawings.

図1は、本発明の一実施形態の携帯機器10の構成を示すブロック図である。なお、図1において、太実線は電源ラインを示し、点線は信号ラインを示し、また、図12と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a mobile device 10 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a thick solid line indicates a power supply line, a dotted line indicates a signal line, and the same components as those in FIG.

本実施形態の携帯機器10は、携帯機器20と比較して、電源部200を電源部100に変更した点のみが異なる。   The portable device 10 of this embodiment is different from the portable device 20 only in that the power supply unit 200 is changed to the power supply unit 100.

電源部100は、動作部300に電力を供給する。   The power supply unit 100 supplies power to the operation unit 300.

次に、電源部100の構成について説明する。   Next, the configuration of the power supply unit 100 will be described.

電源部100は、ダイオード110と、FET120,150と、抵抗130と、電池パック140と、電流検出部160と、充電制御部170と、過電流保護部180と、を有する。   The power supply unit 100 includes a diode 110, FETs 120 and 150, a resistor 130, a battery pack 140, a current detection unit 160, a charge control unit 170, and an overcurrent protection unit 180.

ダイオード110は、充電器30と接続可能であり、充電器30から入力された電流を整流して出力する。   The diode 110 can be connected to the charger 30 and rectifies and outputs the current input from the charger 30.

FET120は、充電制御部170の制御に従い、オンまたはオフとなり、ダイオード110から出力された電流の通過または遮断を行う。   The FET 120 is turned on or off under the control of the charge control unit 170, and passes or blocks the current output from the diode 110.

抵抗130の一端(以下、ノードAと称する)には、電池パック140が接続されている。抵抗130の他端(以下、ノードBと称する)には、ダイオード110およびFET120を介して充電器30が接続され、さらに、FET150を介して動作部300が接続されている。   A battery pack 140 is connected to one end of the resistor 130 (hereinafter referred to as node A). The other end of the resistor 130 (hereinafter referred to as node B) is connected to the charger 30 via the diode 110 and the FET 120, and is further connected to the operating unit 300 via the FET 150.

電池パック140は、1または複数の二次電池をパッケージに収納したものであり、充電器30からダイオード110、FET120および抵抗130を介して電流が入力されて充電される。また、電池パック140は、抵抗130およびFET150を介して動作部300に電流を出力する。   The battery pack 140 is one in which one or a plurality of secondary batteries are housed in a package, and is charged by inputting a current from the charger 30 via the diode 110, the FET 120, and the resistor 130. Further, the battery pack 140 outputs a current to the operation unit 300 via the resistor 130 and the FET 150.

FET150は、過電流保護部180の制御に従い、オンまたはオフとなり、動作部300に入力される電流の通過または遮断を行う。   The FET 150 is turned on or off according to the control of the overcurrent protection unit 180, and passes or blocks the current input to the operation unit 300.

電流検出部160は、抵抗130に流れる電流(以下、抵抗電流と称する)の電流値を検出し、検出した電流値を示す電流値データを充電制御部170および過電流保護部180に出力する。   Current detection unit 160 detects a current value of a current flowing through resistor 130 (hereinafter referred to as a resistance current), and outputs current value data indicating the detected current value to charge control unit 170 and overcurrent protection unit 180.

充電制御部170は、電池パック140の電池電圧、および、外部の充電器30からの電力供給の有無を検出する。なお、充電制御部170は、ダイオード110からの電流の出力の有無により、外部電力供給の有無を検出する。外部電力供給を検出すると、充電制御部170は、FET120をオンにし、電流検出部160から出力された電流値データが示す電流値に応じてFET120を制御する。具体的には、充電制御部170は、FET120を制御して、電池パック140に、電池電圧が上限電圧に達するまでは定電流を入力して充電(定電流充電)を行い、電池電圧が上限電圧に達した後は、上限電圧が維持されるような電流を入力して充電(定電圧充電)を行う。   The charge control unit 170 detects the battery voltage of the battery pack 140 and the presence / absence of power supply from the external charger 30. Note that the charging control unit 170 detects the presence / absence of external power supply based on the presence / absence of a current output from the diode 110. When the external power supply is detected, the charging control unit 170 turns on the FET 120 and controls the FET 120 according to the current value indicated by the current value data output from the current detection unit 160. Specifically, the charge control unit 170 controls the FET 120 to charge the battery pack 140 by inputting a constant current until the battery voltage reaches the upper limit voltage (constant current charging). After reaching the voltage, charging (constant voltage charging) is performed by inputting a current that maintains the upper limit voltage.

また、充電制御部170は、外部電力供給の有無を過電流保護部180に通知する。   In addition, the charging control unit 170 notifies the overcurrent protection unit 180 of the presence or absence of external power supply.

なお、充電制御部170の構成および動作は当業者にとってよく知られており、また、本発明と直接関係しないため、詳細な説明を省略する。   Note that the configuration and operation of the charging control unit 170 are well known to those skilled in the art and are not directly related to the present invention, and thus detailed description thereof is omitted.

過電流保護部180は、電流検出部160から出力された電流値データが示す電流値に応じて、過電流が流れているか否かを判定し、過電流が流れていると判定した場合には、FET150をオフにする。FET150をオフにすることで、電源ラインが遮断され、動作部300に過電流が流れるのを防ぐことができる。   The overcurrent protection unit 180 determines whether or not an overcurrent is flowing according to the current value indicated by the current value data output from the current detection unit 160, and determines that the overcurrent is flowing. FET 150 is turned off. By turning off the FET 150, the power supply line is cut off, and an overcurrent can be prevented from flowing through the operating unit 300.

次に、電流検出部160および過電流保護部180の構成について説明する。   Next, the configuration of the current detection unit 160 and the overcurrent protection unit 180 will be described.

図2は、電流検出部160および過電流保護部180の構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the current detection unit 160 and the overcurrent protection unit 180.

まず、電流検出部160の構成について説明する。   First, the configuration of the current detection unit 160 will be described.

図2に示す電流検出部160は、アンプ161と、オフセット電圧源162と、A/Dコンバータ163と、平均化部164と、を有する。   The current detection unit 160 illustrated in FIG. 2 includes an amplifier 161, an offset voltage source 162, an A / D converter 163, and an averaging unit 164.

アンプ161は、ノードAの電位IN_AとノードBの電位IN_Bとの電位差を周期的にモニタし、モニタした電位差に応じた電圧(以下、モニタ電圧と称する)をA/Dコンバータ163に出力する。なお、アンプ161の電源電圧はVccとする。   The amplifier 161 periodically monitors the potential difference between the potential IN_A of the node A and the potential IN_B of the node B, and outputs a voltage corresponding to the monitored potential difference (hereinafter referred to as a monitor voltage) to the A / D converter 163. Note that the power supply voltage of the amplifier 161 is Vcc.

オフセット電圧源162は、電位IN_Aと電位IN_Bとの電位差に対してオフセットをかけるために、オフセット電圧をアンプ161に入力する。なお、オフセット電圧の電圧値は、アンプ161の電源電圧の半分(Vcc/2)である。   The offset voltage source 162 inputs an offset voltage to the amplifier 161 in order to offset the potential difference between the potential IN_A and the potential IN_B. Note that the voltage value of the offset voltage is half the power supply voltage of the amplifier 161 (Vcc / 2).

ここで、抵抗電流の流れる方向は、電池パック140の充電時と放電時とで反対になる。すなわち、ノードAからノードBに向かう方向を正方向とすると、抵抗電流は、充電時には負方向に流れ、放電時には正方向に流れる。したがって、充電時には、電位IN_A<電位IN_Bとなるので、モニタ電圧が負電圧となる。モニタ電圧が負電圧となると、A/Dコンバータ163によるAD変換が困難となるので、オフセット電圧源162は、アンプ161にオフセット電圧を入力して、モニタ電圧が負電圧となるのを防ぐ。   Here, the direction in which the resistance current flows is opposite between when the battery pack 140 is charged and when it is discharged. That is, when the direction from node A to node B is a positive direction, the resistance current flows in the negative direction during charging and flows in the positive direction during discharging. Therefore, at the time of charging, the potential IN_A <the potential IN_B, so the monitor voltage becomes a negative voltage. When the monitor voltage becomes negative, AD conversion by the A / D converter 163 becomes difficult. Therefore, the offset voltage source 162 inputs the offset voltage to the amplifier 161 to prevent the monitor voltage from becoming negative.

電池パック140の充放電時にアンプ161から出力されるモニタ電圧を図3に示す。   FIG. 3 shows the monitor voltage output from the amplifier 161 when the battery pack 140 is charged / discharged.

充放電が行われていない場合、抵抗電流が流れず、電位IN_A=電位IN_Bとなる。この場合、モニタ電圧の電圧値はVcc/2となる。   When charging / discharging is not performed, a resistance current does not flow, and potential IN_A = potential IN_B. In this case, the voltage value of the monitor voltage is Vcc / 2.

充電時には、負方向の抵抗電流が流れ、電位IN_A<電位IN_Bとなる。この場合、モニタ電圧の電圧値は、0以上Vcc/2未満となり、また、抵抗電流の電流値が大きいほど、0に近づき、抵抗電流の電流値が小さいほど、Vcc/2に近づく。   During charging, a resistance current in the negative direction flows, and potential IN_A <potential IN_B. In this case, the voltage value of the monitor voltage is not less than 0 and less than Vcc / 2. Further, the larger the resistance current value, the closer to 0, and the smaller the resistance current value, the closer to Vcc / 2.

放電時には、正方向の抵抗電流が流れ、電位IN_A>電位IN_Bとなる。この場合、モニタ電圧の電圧値は、Vcc/2より大きくVcc以下となり、また、抵抗電流の電流値が大きいほど、Vccに近づき、抵抗電流の電流値が小さいほど、Vcc/2に近づく。   At the time of discharge, a resistance current in the positive direction flows, and potential IN_A> potential IN_B. In this case, the voltage value of the monitor voltage is greater than Vcc / 2 and less than or equal to Vcc. Further, the larger the resistance current value, the closer to Vcc, and the smaller the resistance current value, the closer to Vcc / 2.

したがって、モニタ電圧の電圧値は、抵抗電流の電流値と一対一で対応する。   Therefore, the voltage value of the monitor voltage has a one-to-one correspondence with the current value of the resistance current.

再び、図2を参照すると、A/Dコンバータ163は、モニタ電圧の電圧値のAD変換を行い、平均化部164に出力する。   Referring to FIG. 2 again, the A / D converter 163 performs AD conversion of the voltage value of the monitor voltage and outputs it to the averaging unit 164.

平均化部164は、所定期間内にA/Dコンバータ163から出力されたAD変換後のモニタ電圧の電圧値を平均化し、充電制御部170および過電流保護部180に出力する。ここで、上述したように、モニタ電圧の電圧値と抵抗電流の電流値とは一対一で対応するので、平均化部164から出力されるモニタ電圧の電圧値は、抵抗電流の電流値を示しており、上述した電流値データに対応するものとなる。なお、平均化を行うことにより、瞬時的なモニタ電圧の電圧値をサンプルして誤動作することを防ぐことができる。   The averaging unit 164 averages the voltage value of the monitor voltage after AD conversion output from the A / D converter 163 within a predetermined period, and outputs it to the charge control unit 170 and the overcurrent protection unit 180. Here, as described above, the voltage value of the monitor voltage and the current value of the resistance current have a one-to-one correspondence. Therefore, the voltage value of the monitor voltage output from the averaging unit 164 indicates the current value of the resistance current. This corresponds to the current value data described above. Note that by performing averaging, it is possible to prevent malfunctions by sampling the voltage value of the instantaneous monitor voltage.

次に、過電流保護部180の構成について説明する。   Next, the configuration of the overcurrent protection unit 180 will be described.

図2に示す過電流保護部180は、閾値設定部181と、コンパレータ182と、判定部183と、を有する。   The overcurrent protection unit 180 illustrated in FIG. 2 includes a threshold setting unit 181, a comparator 182, and a determination unit 183.

閾値設定部181は、過電流が流れているか否かを判定するための閾値(以下、過電流閾値と称する)をコンパレータ182に設定する。   The threshold setting unit 181 sets a threshold (hereinafter referred to as an overcurrent threshold) for determining whether or not an overcurrent is flowing in the comparator 182.

コンパレータ182は、平均化部164から出力されたモニタ電圧の電圧値と閾値設定部181により設定された過電流閾値とを比較し、結果を判定部183に通知する。   The comparator 182 compares the voltage value of the monitor voltage output from the averaging unit 164 with the overcurrent threshold set by the threshold setting unit 181 and notifies the determination unit 183 of the result.

判定部183は、モニタ電圧の電圧値が過電流閾値よりも大きい旨がコンパレータ182から通知されると、過電流が流れていると判定し、FET150をオフにする。   When the comparator 182 notifies that the voltage value of the monitor voltage is larger than the overcurrent threshold, the determination unit 183 determines that an overcurrent is flowing, and turns off the FET 150.

ここで、閾値設定部181は、外部電力供給の有無に応じて、異なる過電流閾値をコンパレータ182に設定する。   Here, the threshold setting unit 181 sets different overcurrent thresholds in the comparator 182 depending on whether or not external power is supplied.

図4は、閾値設定部181により設定される過電流閾値を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating the overcurrent threshold set by the threshold setting unit 181.

図4に示すように、閾値設定部181は、外部電力供給がない場合には、過電流閾値1を設定し、外部電力供給がある場合には、過電流閾値1よりも、FET120から出力される最大電流(以下、リミッタ電流と称する)の電流値(以下、リミッタ値と称する)分だけ低い過電流閾値2を設定する。なお、リミッタ値は、充電器30またはFET120が出力可能な最大の電流の電流値のうち、小さい方の電流値である。   As illustrated in FIG. 4, the threshold setting unit 181 sets an overcurrent threshold 1 when there is no external power supply, and is output from the FET 120 rather than the overcurrent threshold 1 when there is an external power supply. The overcurrent threshold 2 is set lower by the current value (hereinafter referred to as the limiter value) of the maximum current (hereinafter referred to as the limiter current). The limiter value is the smaller current value of the maximum current values that can be output by the charger 30 or the FET 120.

充電器30が接続されている場合、充電器30から優先的に動作部300への電力供給が行われる。ここで、例えば、動作部300内の配線ショートなどにより、動作部300の負荷電流が増加し、過電流が流れたとする。この場合、負荷電流がリミッタ電流よりも大きいと、電池パック140からも電流が出力される。   When the charger 30 is connected, power is supplied from the charger 30 to the operation unit 300 with priority. Here, for example, it is assumed that the load current of the operation unit 300 increases due to a wiring short in the operation unit 300 and an overcurrent flows. In this case, if the load current is larger than the limiter current, a current is also output from the battery pack 140.

図12に示す携帯機器20においては、抵抗260に流れる電流、すなわち、充電器30および電池パック240から出力された電流を合わせた電流の電流値に応じて、過電流が流れているか否かを判定するため、外部電力供給の有無に関わらず、同程度の過電流しか流れない。   In the portable device 20 shown in FIG. 12, whether or not an overcurrent flows according to the current value of the current flowing through the resistor 260, that is, the current value of the current output from the charger 30 and the battery pack 240. For the determination, only the same overcurrent flows regardless of the presence or absence of external power supply.

一方、本実施形態によれば、判定部183が過電流閾値と比較するモニタ電圧の電圧値は、電池パック140から出力された電流の電流値に対応するものであり、充電器30から出力される電流分は反映されていない。したがって、外部電力供給の有無に関わらず、同じ過電流閾値をコンパレータ182に設定すると、外部電力供給がある場合には、外部電力供給がない場合と比べて、リミッタ値分だけ大きい過電流が流れてしまう。   On the other hand, according to the present embodiment, the voltage value of the monitor voltage that the determination unit 183 compares with the overcurrent threshold corresponds to the current value of the current output from the battery pack 140 and is output from the charger 30. Current is not reflected. Therefore, if the same overcurrent threshold is set in the comparator 182 regardless of the presence or absence of external power supply, when there is external power supply, an overcurrent larger by the limiter value flows than when there is no external power supply. End up.

そこで、過電流閾値2を過電流閾値1よりリミッタ値分低くすることで、外部電力供給がある場合に流れる過電流を、外部電力供給がない場合と同程度にすることができる。   Therefore, by making the overcurrent threshold 2 lower than the overcurrent threshold 1 by the limiter value, the overcurrent that flows when there is an external power supply can be made comparable to that when there is no external power supply.

次に、本実施形態の携帯機器10の動作について説明する。   Next, the operation of the mobile device 10 of the present embodiment will be described.

なお、以下では、充電器30が接続されておらず、電池パック140からのみ電力供給が行われる状態を状態Aと称する。また、充電器30が接続され、充電器30により動作部300への電力供給と電池パック140への充電とが行われている状態を状態Bと称する。また、充電器30が接続され、充電器30および電池パック140から動作部300に電力供給が行われている状態を状態Cと称する。また、状態Cにおいて、動作部300に過電流が流れた状態を状態Dと称する。   Hereinafter, a state where the charger 30 is not connected and power is supplied only from the battery pack 140 is referred to as a state A. A state in which the charger 30 is connected and power is supplied to the operating unit 300 and the battery pack 140 is charged by the charger 30 is referred to as state B. A state in which the charger 30 is connected and power is supplied from the charger 30 and the battery pack 140 to the operation unit 300 is referred to as a state C. In state C, a state in which an overcurrent flows through the operating unit 300 is referred to as state D.

図5は、状態Aから状態Dにおける、アンプ161、充電制御部170、および、過電流保護部180の動作を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating operations of the amplifier 161, the charging control unit 170, and the overcurrent protection unit 180 from the state A to the state D.

状態Aにおいては、ノードAからノードBの方向に抵抗電流が流れ、電位IN_A>電位IN_Bであるので、モニタ電圧は、Vcc/2より大きくなる。また、充電制御部170は、外部電力供給がないので、FET120をオフにし、動作を停止する。また、過電流保護部180は、FET150をオンにする。FET150がオンになると、電池パック140から動作部300への電力供給が行われ、過電流保護部180は、電流検出部160から出力された電流値データに応じて、過電流の監視を行う。   In the state A, a resistance current flows from the node A to the node B, and the potential IN_A> the potential IN_B, so that the monitor voltage becomes higher than Vcc / 2. Further, since there is no external power supply, the charging control unit 170 turns off the FET 120 and stops its operation. Further, the overcurrent protection unit 180 turns on the FET 150. When the FET 150 is turned on, power is supplied from the battery pack 140 to the operation unit 300, and the overcurrent protection unit 180 monitors overcurrent according to the current value data output from the current detection unit 160.

状態Bにおいては、ノードBからノードAの方向に抵抗電流が流れ、電位IN_A<電位IN_Bであるので、モニタ電圧は、Vcc/2未満となる。また、充電制御部170は、外部電力供給を検出すると、FET120をオンにし、FET120から出力される電流の電流値を制御する。また、過電流保護部180は、FET150をオンにし、過電流の監視を行う。   In the state B, a resistance current flows from the node B to the node A, and the potential IN_A <the potential IN_B. Therefore, the monitor voltage is less than Vcc / 2. In addition, when the external power supply is detected, the charging control unit 170 turns on the FET 120 and controls the current value of the current output from the FET 120. The overcurrent protection unit 180 turns on the FET 150 and monitors the overcurrent.

状態Cにおいては、電池パック140からも電流が出力されるので、ノードAからノードBの方向に抵抗電流が流れ、電位IN_A>電位IN_Bとなり、モニタ電圧は、Vcc/2より大きくなる。また、充電制御部170は、FET120をオンにし、FET120から出力される電流の電流値を制御する。また、過電流保護部180は、FET150をオンにし、過電流の監視を行う。   In the state C, current is also output from the battery pack 140, so that a resistance current flows in the direction from the node A to the node B, the potential IN_A> the potential IN_B, and the monitor voltage becomes larger than Vcc / 2. In addition, the charging control unit 170 turns on the FET 120 and controls the current value of the current output from the FET 120. The overcurrent protection unit 180 turns on the FET 150 and monitors the overcurrent.

状態Dにおいては、過電流が流れていることから、ノードAからノードBの方向に流れる抵抗電流は、状態Cよりも大きくなる。この場合、電位IN_Aと電位IN_Bとの電位差は、状態Cにおける電位差よりも大きくなる。したがって、モニタ電圧は、Vccに近く(>>Vcc/2)なる。また、過電流保護部180は、過電流が流れていることを検出すると、FET150をオフにし、過電流が流れている旨を充電制御部170に通知する。充電制御部170は、過電流が流れている旨が通知されると、FET120をオフにし、動作を停止する。   In the state D, since an overcurrent flows, the resistance current flowing from the node A to the node B becomes larger than that in the state C. In this case, the potential difference between the potential IN_A and the potential IN_B is larger than the potential difference in the state C. Therefore, the monitor voltage is close to Vcc (>> Vcc / 2). When the overcurrent protection unit 180 detects that an overcurrent is flowing, the overcurrent protection unit 180 turns off the FET 150 and notifies the charge control unit 170 that the overcurrent is flowing. When notified that the overcurrent is flowing, the charging control unit 170 turns off the FET 120 and stops the operation.

図6は、携帯機器10の動作を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the mobile device 10.

電池パック140が装着されると、過電流保護部180は、FET150をオンにする(ステップS1)。FET150がオンになると、動作部300への電力供給が行われる。   When the battery pack 140 is attached, the overcurrent protection unit 180 turns on the FET 150 (step S1). When the FET 150 is turned on, power is supplied to the operation unit 300.

アンプ161は、モニタ電圧をA/Dコンバータ163に出力する。A/Dコンバータ163は、モニタ電圧の電圧値のAD変換を行い、平均化部164に出力する。平均化部164は、A/Dコンバータ163から出力されたモニタ電圧の電圧値の平均化し(ステップS2)、平均値を充電制御部170および過電流保護部180に出力する。   The amplifier 161 outputs the monitor voltage to the A / D converter 163. The A / D converter 163 performs AD conversion on the voltage value of the monitor voltage, and outputs it to the averaging unit 164. The averaging unit 164 averages the voltage value of the monitor voltage output from the A / D converter 163 (step S2), and outputs the average value to the charge control unit 170 and the overcurrent protection unit 180.

コンパレータ182は、平均化部164から出力されたモニタ電圧の電圧値と所定の過電流閾値とを比較し(ステップS3)、結果を判定部183に通知する。   The comparator 182 compares the voltage value of the monitor voltage output from the averaging unit 164 with a predetermined overcurrent threshold (step S3), and notifies the determination unit 183 of the result.

モニタ電圧の電圧値が過電流閾値よりも大きい旨が通知された場合(ステップS3:Yes)、判定部183は、FET150をオフにする。また、過電流保護部180は、過電流が流れている旨を充電制御部170に通知する。充電制御部170は、過電流保護部180からの通知を受けて、FET120をオフにする(ステップS4)。   When it is notified that the voltage value of the monitor voltage is larger than the overcurrent threshold (step S3: Yes), the determination unit 183 turns off the FET 150. Moreover, the overcurrent protection unit 180 notifies the charge control unit 170 that an overcurrent is flowing. In response to the notification from the overcurrent protection unit 180, the charge control unit 170 turns off the FET 120 (step S4).

一方、モニタ電圧の電圧値が過電流閾値よりも小さい旨が通知された場合(ステップS3:No)、判定部183は、過電流が流れていないと判定し、充電制御部170は、外部電力供給の有無を検出する(ステップS5)。   On the other hand, when it is notified that the voltage value of the monitor voltage is smaller than the overcurrent threshold (step S3: No), the determination unit 183 determines that no overcurrent is flowing, and the charge control unit 170 receives external power. The presence or absence of supply is detected (step S5).

外部電力供給がない場合(ステップS5:No)、充電制御部170は、その旨を過電流保護部180に通知し、FET120をオフにする。閾値設定部181は、充電制御部170からの通知を受けて、コンパレータ182に過電流閾値1を設定する(ステップS6)。   When there is no external power supply (step S5: No), the charging control unit 170 notifies the overcurrent protection unit 180 to that effect and turns off the FET 120. The threshold setting unit 181 receives the notification from the charging control unit 170 and sets the overcurrent threshold 1 in the comparator 182 (step S6).

一方、外部電力供給がある場合(ステップS5:Yes)、充電制御部170は、その旨を過電流保護部180に通知し、FET120をオンにする。閾値設定部181は、充電制御部170からの通知を受けて、コンパレータ182に過電流閾値2を設定する(ステップS7)。   On the other hand, when there is an external power supply (step S5: Yes), the charging control unit 170 notifies the overcurrent protection unit 180 to that effect and turns on the FET 120. The threshold setting unit 181 receives the notification from the charging control unit 170 and sets the overcurrent threshold 2 in the comparator 182 (step S7).

ステップS6またはステップS7の処理の後、ステップS2の処理に戻る。   After step S6 or step S7, the process returns to step S2.

次に、閾値設定部181およびFET120,150の動作について図7から図10を参照して説明する。   Next, operations of the threshold setting unit 181 and the FETs 120 and 150 will be described with reference to FIGS.

まず、状態Aにおいて、過電流が流れた場合の動作について図7を参照して説明する。   First, an operation when an overcurrent flows in the state A will be described with reference to FIG.

図7(a)は、負荷電流のタイミングチャートであり、図7(b)は、モニタ電圧および過電流閾値のタイミングチャートであり、図7(c)は、FET120,150のオンオフのタイミングチャートである。なお、図7(b)において、一点鎖線は、コンパレータ182に設定される過電流閾値を示す。   7A is a load current timing chart, FIG. 7B is a monitor voltage and overcurrent threshold timing chart, and FIG. 7C is an ON / OFF timing chart of the FETs 120 and 150. is there. In FIG. 7B, the alternate long and short dash line indicates the overcurrent threshold set in the comparator 182.

状態Aにおいては、電池パック140からのみ電流が出力されるので、抵抗電流と負荷電流とは等しい。また、負荷電流の電流値の時間的な変化とモニタ電圧の電圧値の時間的な変化とは、相似の関係にある。   In the state A, since the current is output only from the battery pack 140, the resistance current and the load current are equal. Further, the temporal change in the current value of the load current and the temporal change in the voltage value of the monitor voltage have a similar relationship.

過電流保護部180は、動作部300への電力供給を行うために、FET150をオンにする。   The overcurrent protection unit 180 turns on the FET 150 in order to supply power to the operation unit 300.

充電制御部170は、外部電力供給がないので、その旨を過電流保護部180に通知し、FET120をオフにする。閾値設定部181は、充電制御部170からの通知を受けて、コンパレータ182に過電流閾値1を設定する。   Since there is no external power supply, the charging control unit 170 notifies the overcurrent protection unit 180 to that effect and turns off the FET 120. The threshold setting unit 181 receives the notification from the charging control unit 170 and sets the overcurrent threshold 1 in the comparator 182.

コンパレータ182は、モニタ電圧の電圧値と過電流閾値1とを比較する。   The comparator 182 compares the voltage value of the monitor voltage with the overcurrent threshold value 1.

ここで、時刻t11において、モニタ電圧の電圧値が過電流閾値1を超えたとすると、判定部183は、過電流が流れたと判定し、FET150をオフにする。FET150がオフになることで、電源ラインが遮断され、図7(a)に示すように、負荷電流がゼロになり、負荷電流がゼロになると抵抗電流もゼロになるので、図7(b)に示すように、モニタ電圧の電圧値は、Vcc/2となる。   Here, when the voltage value of the monitor voltage exceeds the overcurrent threshold 1 at time t11, the determination unit 183 determines that an overcurrent has flowed and turns off the FET 150. When the FET 150 is turned off, the power supply line is cut off. As shown in FIG. 7A, the load current becomes zero, and when the load current becomes zero, the resistance current also becomes zero. As shown, the voltage value of the monitor voltage is Vcc / 2.

次に、状態Bの場合の動作について説明する。   Next, the operation in the state B will be described.

図8(a)は、負荷電流のタイミングチャートであり、図8(b)は、抵抗電流のタイミングチャートであり、図8(c)は、モニタ電圧および過電流閾値のタイミングチャートであり、図8(d)は、FET120,150のオンオフのタイミングチャートである。なお、図8(c)において、一点鎖線は、コンパレータ182に設定される過電流閾値を示す。   8A is a load current timing chart, FIG. 8B is a resistance current timing chart, and FIG. 8C is a monitor voltage and overcurrent threshold timing chart. 8 (d) is an on / off timing chart of the FETs 120 and 150. FIG. In FIG. 8C, the alternate long and short dash line indicates the overcurrent threshold set in the comparator 182.

時刻t0からt21までの間、充電器30は接続されていないとする。   It is assumed that the charger 30 is not connected from time t0 to t21.

過電流検出部180は、動作部300への電力供給を行うために、FET150をオンにする。   The overcurrent detection unit 180 turns on the FET 150 in order to supply power to the operation unit 300.

充電制御部170は、外部電力供給がないので、その旨を過電流保護部180に通知し、FET120をオフにする。閾値設定部181は、充電制御部170からの通知を受けて、コンパレータ182に過電流閾値1を設定する。   Since there is no external power supply, the charging control unit 170 notifies the overcurrent protection unit 180 to that effect and turns off the FET 120. The threshold setting unit 181 receives the notification from the charging control unit 170 and sets the overcurrent threshold 1 in the comparator 182.

時刻t21において、充電器30が接続されたとすると、充電制御部170は、外部電力供給を検出し、FET120をオンにし、FET120から出力される電流の電流値を制御し、定電流・定電圧充電を行う。すなわち、充電制御部170は、電池パック140に、時刻t21から電池パック140の電池電圧が上限電圧に達するまでは、定電流を入力し、時刻t22において、上限電圧に達すると、上限電圧が維持されるような電流を入力する。   Assuming that the charger 30 is connected at time t21, the charging control unit 170 detects external power supply, turns on the FET 120, controls the current value of the current output from the FET 120, and performs constant current / constant voltage charging. I do. That is, the charging control unit 170 inputs a constant current to the battery pack 140 from time t21 until the battery voltage of the battery pack 140 reaches the upper limit voltage. When the upper limit voltage is reached at time t22, the upper limit voltage is maintained. The current is input.

また、充電制御部170は、外部電力供給を検出した旨を過電流保護部180に通知する。閾値設定部181は、充電制御部170からの通知を受けて、コンパレータ182に設定される過電流閾値を過電流閾値1から過電流閾値2に更新する。   In addition, the charging control unit 170 notifies the overcurrent protection unit 180 that external power supply has been detected. In response to the notification from the charge control unit 170, the threshold setting unit 181 updates the overcurrent threshold set in the comparator 182 from the overcurrent threshold 1 to the overcurrent threshold 2.

状態t21において、負方向の抵抗電流が流れ、電池パック140が充電状態となると、図8(c)に示すように、モニタ電圧は、0以上Vcc/2未満となる。   When a resistance current in the negative direction flows in the state t21 and the battery pack 140 is charged, the monitor voltage becomes 0 or more and less than Vcc / 2 as shown in FIG. 8C.

時刻t23において、電池パック140の充電が完了すると、充電制御部170は、FET120をオフにする。FET120がオフになると、外部電力供給がなくなるので、充電制御部170は、外部電力供給がない旨を過電流保護部180に通知する。閾値設定部181は、充電制御部170からの通知を受けて、コンパレータ182に設定される過電流閾値を過電流閾値2から過電流閾値1に更新する。   When the charging of the battery pack 140 is completed at time t23, the charging control unit 170 turns off the FET 120. When the FET 120 is turned off, there is no external power supply, so the charging control unit 170 notifies the overcurrent protection unit 180 that there is no external power supply. The threshold setting unit 181 receives the notification from the charging control unit 170 and updates the overcurrent threshold set in the comparator 182 from the overcurrent threshold 2 to the overcurrent threshold 1.

次に、定電流充電または定電圧充電が行われている際に、過電流が流れた場合の動作について説明する。   Next, an operation when an overcurrent flows during constant current charging or constant voltage charging will be described.

まず、定電流充電が行われている場合について図9を参照して説明する。   First, the case where constant current charging is performed will be described with reference to FIG.

図9(a)は、負荷電流のタイミングチャートであり、図9(b)は、抵抗電流のタイミングチャートであり、図9(c)は、モニタ電圧および過電流閾値のタイミングチャートであり、図9(d)は、FET120,150のオンオフのタイミングチャートである。なお、図9(c)において、一点鎖線は、コンパレータ182に設定される過電流閾値を示す。   9A is a load current timing chart, FIG. 9B is a resistance current timing chart, and FIG. 9C is a monitor voltage and overcurrent threshold timing chart. 9 (d) is an on / off timing chart of the FETs 120 and 150. FIG. In FIG. 9C, the alternate long and short dash line indicates the overcurrent threshold set in the comparator 182.

時刻t0からt31までの間、充電器30は接続されていないとする。この場合、各部の動作は、上述した時刻t0からt21までの動作と同じであるので説明を省略する。   It is assumed that the charger 30 is not connected from time t0 to t31. In this case, the operation of each unit is the same as the operation from the time t0 to t21 described above, and a description thereof will be omitted.

時刻t31において、充電器30が接続されたとすると、充電制御部170は、外部電力供給を検出し、FET120をオンにし、FET120から出力される電流の電流値を制御する。ここで、充電制御部170は、FET120からリミッタ電流が出力されるように制御し、定電流充電を行う。   If the charger 30 is connected at time t31, the charging control unit 170 detects the external power supply, turns on the FET 120, and controls the current value of the current output from the FET 120. Here, the charging control unit 170 performs constant current charging by controlling the FET 120 to output a limiter current.

また、充電制御部170は、外部電力供給を検出した旨を過電流保護部180に通知する。閾値設定部181は、充電制御部170からの通知を受けて、コンパレータ182に設定される過電流閾値を過電流閾値1から過電流閾値2に更新する。   In addition, the charging control unit 170 notifies the overcurrent protection unit 180 that external power supply has been detected. In response to the notification from the charge control unit 170, the threshold setting unit 181 updates the overcurrent threshold set in the comparator 182 from the overcurrent threshold 1 to the overcurrent threshold 2.

抵抗電流の電流値は、図9(b)に示すように、リミッタ値から負荷電流の電流値分を差し引いた値となる。ここで、負荷電流の電流値がリミッタ値を超える場合には、電池パック140から動作部300に電流が出力されるため、正方向の抵抗電流が流れる。   As shown in FIG. 9B, the resistance current value is a value obtained by subtracting the current value of the load current from the limiter value. Here, when the current value of the load current exceeds the limiter value, a current is output from the battery pack 140 to the operating unit 300, and thus a resistance current in the positive direction flows.

時刻t32において、モニタ電圧が過電流閾値2を超えたとすると、判定部183は、過電流が流れたと判定し、FET150をオフにする。また、過電流保護部180は、過電流が流れている旨を充電制御部170に通知する。充電制御部170は、過電流保護部180からの通知を受けて、FET120をオフにし、外部電力供給がない旨を過電流保護部180に通知する。   If the monitor voltage exceeds the overcurrent threshold 2 at time t32, the determination unit 183 determines that an overcurrent has flowed and turns off the FET 150. Moreover, the overcurrent protection unit 180 notifies the charge control unit 170 that an overcurrent is flowing. Upon receiving the notification from the overcurrent protection unit 180, the charging control unit 170 turns off the FET 120 and notifies the overcurrent protection unit 180 that there is no external power supply.

FET120,150がオフになることで、図9(a),(b)に示すように、負荷電流および抵抗電流がゼロになる。   By turning off the FETs 120 and 150, the load current and the resistance current become zero as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b).

充電制御部170から外部電力供給がない旨が通知されると、閾値設定部181は、時刻t33において、コンパレータ182に設定される過電流閾値を過電流閾値2から過電流閾値1に更新する。   When the charge control unit 170 notifies that there is no external power supply, the threshold setting unit 181 updates the overcurrent threshold set in the comparator 182 from the overcurrent threshold 2 to the overcurrent threshold 1 at time t33.

次に、定電圧充電が行われている場合の動作について図10を参照して説明する。   Next, the operation when constant voltage charging is performed will be described with reference to FIG.

図10(a)は、負荷電流のタイミングチャートであり、図10(b)は、抵抗電流のタイミングチャートであり、図10(c)は、モニタ電圧および過電流閾値のタイミングチャートであり、図10(d)は、FET120,150のオンオフを示すタイミングチャートである。なお、図10(c)において、一点鎖線は、コンパレータ182に設定される過電流閾値を示す。   10A is a load current timing chart, FIG. 10B is a resistance current timing chart, and FIG. 10C is a monitor voltage and overcurrent threshold timing chart. 10 (d) is a timing chart showing ON / OFF of the FETs 120 and 150. FIG. In FIG. 10C, the alternate long and short dash line indicates an overcurrent threshold set in the comparator 182.

時刻t0からt41までの間、充電器30は接続されていないとする。この場合、各部の動作は、上述した時刻t0からt21までの動作と同じであるので説明を省略する。   It is assumed that the charger 30 is not connected between time t0 and time t41. In this case, the operation of each unit is the same as the operation from the time t0 to t21 described above, and a description thereof will be omitted.

時刻t41において、充電器30が接続されたとすると、充電制御部170は、外部電力供給を検出し、FET120をオンにし、FET120から出力される電流の電流値を制御する。ここで、充電制御部170は、FET120から出力される電流(充電電流)の電流値をリミッタ値未満で制御して、定電圧充電を行う。   If the charger 30 is connected at time t41, the charging control unit 170 detects the external power supply, turns on the FET 120, and controls the current value of the current output from the FET 120. Here, the charging control unit 170 performs constant voltage charging by controlling the current value of the current (charging current) output from the FET 120 to be less than the limiter value.

この場合、負荷電流が増加しても、負荷電流および充電電流の電流値の和がリミッタ値を超えなければ、図10(b)に示すように、抵抗電流は一定になる。負荷電流が大きくなり、負荷電流および充電電流の電流値の和がリミッタ値を超えると、充電電流の電流値が減少する。負荷電流がさらに大きくなり、負荷電流の電流値がリミッタ値を超えると、電池パック140から動作部300への電力供給が行われるため、正方向の抵抗電流が流れる。   In this case, even if the load current increases, the resistance current becomes constant as shown in FIG. 10B if the sum of the current values of the load current and the charging current does not exceed the limiter value. When the load current increases and the sum of the load current and the charging current exceeds the limiter value, the charging current decreases. When the load current further increases and the current value of the load current exceeds the limiter value, power is supplied from the battery pack 140 to the operating unit 300, and thus a positive resistance current flows.

以下、時刻t42において、判定部183により過電流が流れていることが検出され、時刻t43において、閾値設定部181によりコンパレータ182の過電流閾値の更新が行われる。時刻t42,t43における処理は、上述した時刻t32,t33における処理と同様なので、説明を省略する。   Hereinafter, at time t42, the determination unit 183 detects that an overcurrent is flowing, and at time t43, the threshold setting unit 181 updates the overcurrent threshold of the comparator 182. Since the processes at times t42 and t43 are the same as the processes at times t32 and t33 described above, the description thereof is omitted.

このように、本実施形態によれば、携帯機器10は、抵抗130に流れる電流の電流値に応じて、電池パック140への充電制御および過電流の検出を行うので、過充電・過電流の発生を防ぐために、抵抗および電流検出部を2つずつ設ける必要がなくなり、部品点数を削減することができる。   As described above, according to the present embodiment, the mobile device 10 performs charge control on the battery pack 140 and detection of overcurrent in accordance with the current value of the current flowing through the resistor 130. In order to prevent the occurrence, it is not necessary to provide two resistors and two current detectors, and the number of parts can be reduced.

なお、本実施形態においては、携帯機器10が電源部100を有する構成を例として説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、図11に示すように、電池パック140および動作部300を有する携帯機器10と充電器30との間に、過充電、電流の発生を防止する電源回路40を設けるようにしてもよい。なお、電源回路40の構成は、図1に示した電源部100から電池パック140を削除した点のみが異なり、各部の構成および動作は同様であるので、説明を省略する。   In the present embodiment, the configuration in which the mobile device 10 includes the power supply unit 100 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 11, a power supply circuit 40 that prevents overcharge and generation of current may be provided between the portable device 10 having the battery pack 140 and the operation unit 300 and the charger 30. The configuration of the power supply circuit 40 is different only in that the battery pack 140 is deleted from the power supply unit 100 shown in FIG. 1, and the configuration and operation of each unit are the same, and thus the description thereof is omitted.

10 携帯機器
30 充電器
40 電源回路
100 電源部
110 ダイオード
120,150 FET
130 抵抗
140 電池パック
160 電流検出部
161 アンプ
162 オフセット電圧源
163 A/Dコンバータ
164 平均化部
170 充電制御部
180 過電流保護部
181 閾値設定部
182 コンパレータ
183 判定部
300 動作部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Portable apparatus 30 Charger 40 Power supply circuit 100 Power supply part 110 Diode 120,150 FET
DESCRIPTION OF SYMBOLS 130 Resistance 140 Battery pack 160 Current detection part 161 Amplifier 162 Offset voltage source 163 A / D converter 164 Averaging part 170 Charge control part 180 Overcurrent protection part 181 Threshold setting part 182 Comparator 183 Judgment part 300 Operation part

Claims (9)

電力が供給されて動作する動作部と、前記動作部に電力を供給する電源部と、を備える携帯機器であって、
前記電源部は、
外部の充電器から供給された電力を充電して前記動作部に供給する二次電池と、
一端が前記二次電池と接続され、他端が前記充電器および前記動作部と接続される抵抗と、
前記抵抗に流れる電流の電流値を検出し、検出した電流値を示す電流値データを出力する電流検出部と、
前記電流値データが示す電流値に応じて、前記充電器からの電力供給時に前記充電器から入力される電流の電流値を制御する充電制御部と、
前記電流値データが示す電流値が所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記閾値以上である場合には、前記二次電池から前記抵抗を介した前記動作部への電力供給を停止させる過電流保護部と、を有することを特徴とする携帯機器。
A portable device including an operation unit that operates by being supplied with power, and a power supply unit that supplies power to the operation unit,
The power supply unit is
A secondary battery that charges the power supplied from an external charger and supplies the power to the operating unit;
One end is connected to the secondary battery and the other end is connected to the charger and the operating unit,
A current detector that detects a current value of a current flowing through the resistor and outputs current value data indicating the detected current value;
A charge control unit that controls a current value of a current input from the charger when power is supplied from the charger according to a current value indicated by the current value data;
It is determined whether or not the current value indicated by the current value data is equal to or greater than a predetermined threshold value. When the current value is equal to or greater than the threshold value, power supply from the secondary battery to the operation unit via the resistor is stopped. A portable device comprising: an overcurrent protection unit that causes
請求項1記載の携帯機器において、
前記充電制御部は、前記充電器からの電力供給の有無を検出して、前記過電流保護部に通知し、
前記過電流保護部は、前記充電器からの電力供給がある旨が通知されている場合、電力供給がない旨が通知されている場合よりも、前記閾値を低下させることを特徴とする携帯機器。
The portable device according to claim 1, wherein
The charge control unit detects the presence or absence of power supply from the charger, and notifies the overcurrent protection unit,
The overcurrent protection unit lowers the threshold value when it is notified that there is power supply from the charger than when it is notified that there is no power supply. .
請求項1または2記載の携帯機器において
前記電流検出部は、所定期間内に検出された前記電流値の平均値を前記電流値データとして出力することを特徴とする携帯機器。
The portable device according to claim 1, wherein the current detection unit outputs an average value of the current values detected within a predetermined period as the current value data.
動作部と、供給された電力を充電して前記動作部に供給する二次電池とを有する携帯機器の電源回路であって、
一端が前記二次電池と接続され、他端が充電器および前記動作部と接続される抵抗と、
前記抵抗に流れる電流の電流値を検出し、検出した電流値を示す電流値データを出力する電流検出部と、
前記電流値データが示す電流値に応じて、前記充電器からの電力供給時に前記充電器から入力される電流の電流値を制御する充電制御部と、
前記電流値データが示す電流値が所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記閾値以上である場合には、前記二次電池から前記抵抗を介した前記動作部への電力供給を停止させる過電流保護部と、を有することを特徴とする電源回路。
A power supply circuit of a portable device having an operation unit and a secondary battery that charges and supplies the supplied power to the operation unit,
One end is connected to the secondary battery, the other end is connected to a charger and the operating unit, a resistor,
A current detector that detects a current value of a current flowing through the resistor and outputs current value data indicating the detected current value;
A charge control unit that controls a current value of a current input from the charger when power is supplied from the charger according to a current value indicated by the current value data;
It is determined whether or not the current value indicated by the current value data is equal to or greater than a predetermined threshold value. When the current value is equal to or greater than the threshold value, power supply from the secondary battery to the operation unit via the resistor is stopped. And a power supply circuit comprising: an overcurrent protection unit that allows
請求項4記載の電源回路において、
前記充電制御部は、前記充電器からの電力供給の有無を検出して、前記過電流保護部に通知し、
前記過電流保護部は、前記充電器からの電力供給がある旨が通知されている場合、電力供給がない旨が通知されている場合よりも、前記閾値を低下させることを特徴とする電源回路。
The power supply circuit according to claim 4, wherein
The charge control unit detects the presence or absence of power supply from the charger, and notifies the overcurrent protection unit,
The overcurrent protection unit lowers the threshold value when it is notified that power is supplied from the charger than when it is notified that there is no power supply. .
請求項4または5記載の電源回路において
前記電流検出部は、所定期間内に検出された前記電流値の平均値を前記電流値データとして出力することを特徴とする電源回路。
6. The power supply circuit according to claim 4, wherein the current detection unit outputs an average value of the current values detected within a predetermined period as the current value data.
電力が供給されて動作する動作部と、外部の充電器から供給された電力を充電して前記動作部に供給する二次電池と、を有する携帯機器に適用される充電制御方法であって、
電流検出部が、一端が前記二次電池と接続され、他端が前記充電器および前記動作部と接続される抵抗に流れる電流の電流値を検出し、
充電制御部が、前記電流値データが示す電流値に応じて、前記充電器からの電力供給時に前記充電器から入力される電流の電流値を制御し、
過電流保護部が、前記電流値データが示す電流値が所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記閾値以上である場合には、前記二次電池から前記抵抗を介した前記動作部への電力供給を停止させることを特徴とする充電制御方法。
A charge control method applied to a portable device having an operation unit that operates by being supplied with power, and a secondary battery that supplies power supplied from an external charger to the operation unit,
The current detection unit detects a current value of a current flowing through a resistor having one end connected to the secondary battery and the other end connected to the charger and the operation unit,
The charge control unit controls the current value of the current input from the charger when power is supplied from the charger according to the current value indicated by the current value data,
The overcurrent protection unit determines whether or not the current value indicated by the current value data is equal to or greater than a predetermined threshold value, and if the current value is equal to or greater than the threshold value, the operation unit via the resistor from the secondary battery. The charge control method characterized by stopping the power supply to the battery.
請求項7記載の充電制御方法において、
前記充電制御部が、前記充電器からの電力供給の有無を検出して、前記過電流保護部に通知し、
前記過電流保護部が、前記充電器からの電力供給がある旨が通知されている場合、電力供給がない旨が通知されている場合よりも、前記閾値を低下させることを特徴とする充電制御方法。
The charging control method according to claim 7,
The charge control unit detects the presence or absence of power supply from the charger, and notifies the overcurrent protection unit,
The overcurrent protection unit lowers the threshold value when it is notified that there is power supply from the charger than when it is notified that there is no power supply. Method.
請求項7または8記載の充電制御方法において
前記電流検出部が、所定期間内に検出された前記電流値の平均値を前記電流値データとして出力することを特徴とする充電制御方法。
The charge control method according to claim 7 or 8, wherein the current detection unit outputs an average value of the current values detected within a predetermined period as the current value data.
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