JP2016111908A - Charger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話機等の電子機器の二次電池を充電する充電器に関する。 The present invention relates to a charger for charging a secondary battery of an electronic device such as a mobile phone.
消費電流の大きなスマートフォンの普及により、ヘビーユーザーは携帯電話機に充電器を装着して使用する。携帯電話機の二次電池を充電器により充電するために、予め充電器に内蔵された内蔵電池を充電するものがある(特許文献1)。 With the widespread use of smartphones with large current consumption, heavy users use a mobile phone with a charger. In order to charge a secondary battery of a mobile phone with a charger, there is one that charges a built-in battery built in a charger in advance (Patent Document 1).
充電器の内蔵電池を充放電する充放電回路をバイパスするバイパス回路を有し、外部直流電源(AC/DCコンバータ等)からの電力を、バイパス回路を介して携帯電話機の二次電池に直接供給する充電器も提案されている(特許文献2)。これにより、内蔵電池の充電よりも携帯電話機の二次電池を優先して充電させることができる。 It has a bypass circuit that bypasses the charge / discharge circuit that charges and discharges the built-in battery of the charger, and supplies power from an external DC power supply (AC / DC converter, etc.) directly to the secondary battery of the mobile phone via the bypass circuit. A charger has also been proposed (Patent Document 2). Thereby, the secondary battery of the mobile phone can be charged with priority over the charging of the built-in battery.
充電器の充放電回路として、携帯電話機の二次電池と、充電器の内蔵電池とを、同時にあるいは順番に充電するものが提案されている(特許文献3)。 As a charging / discharging circuit for a charger, one that charges a secondary battery of a mobile phone and a built-in battery of the charger simultaneously or sequentially has been proposed (Patent Document 3).
特許文献2の技術は、必ずしも充電器の内蔵電池を充電することなく、バイパス回路を介して携帯電話機の二次電池を充電させることができる点で、特許文献1の技術よりも優れている。しかし、特許文献2の図1のバイパスFET6と充電制御FET5−1は相補的にオンするので(0028)、携帯電話機の二次電池と充電器の内蔵電池とを同時に充電することはできない。しかも、特許文献2の技術では、充放電経路の切り替えとして、特許文献2の図1に記載された3つのスイッチ(FET5−1,5−2,6)が必須となる。
The technique of
一方、特許文献3には、充電器の充放電回路が、携帯電話機の二次電池と充電器の内蔵電池とを同時に充電する旨が記載されている(要約、請求項1及び0007)。ここで、特許文献3の図2または図3には、電子機器1内の電池7の充電を制御する充電制御スイッチS4と、充電器2内の電池4の充電を制御する充電制御スイッチS5が設けられている。携帯電話機の二次電池と充電器の内蔵電池とを同時に充電するためには、スイッチS4,S5を同時にオンさせなければならない。特許文献3においてスイッチS4,S5が同時にオンされる動作は、段落0023の後段に唯一記載されている。しかし、段落0023の後段の動作は、特許文献3の図1に示された電子機器1内に設けられたスイッチS3をオフして電子機器1内の電池7への充電を停止した後の動作である。このときにスイッチS5がオンとなって充電器2内の電池4の充電が再開されている間に、スイッチS4のオン状態が維持されていても、電子機器1の動作上必要な直流電力が供給できるだけで、電子機器1内の電池7は充電されない。従って、特許文献3の要約、請求項1及び0007の記載は実施例にサポートされたものではなく、特許文献3は携帯電話機の二次電池と充電器の内蔵電池とを同時に充電する技術を開示したものではない。また、特許文献3は、電子機器1内に設けられたスイッチS3を充電器2が制御する必要がある上、充電制御のためのスイッチS3,S4,S5以外に、充放電経路の切り替えのために3つのスイッチS1,S2,S6を必須としている。
On the other hand, Patent Document 3 describes that the charging / discharging circuit of the charger charges the secondary battery of the mobile phone and the built-in battery of the charger at the same time (summary,
本発明の幾つかの態様は、電子機器内の二次電池への充電を優先させながら、同時に充電器の内蔵電池を充電することができる充電器を提供することを目的とする。
本発明の他の態様は、電子機器内の二次電池及び充電器の内蔵電池のいずれか一つを充電し、あるいは2つを同時に充電するために充電経路を切り替えるスイッチの数を低減した充電器を提供することを目的とする。
An object of some aspects of the present invention is to provide a charger that can charge a built-in battery of a charger at the same time while giving priority to charging of a secondary battery in an electronic device.
In another aspect of the present invention, charging is performed by charging any one of a secondary battery in an electronic device and a built-in battery of a charger, or by reducing the number of switches that switch charging paths in order to charge two simultaneously. The purpose is to provide a vessel.
本発明のさらに他の態様は、電子機器内の二次電池を長寿命化することができる充電を定期的かつ自動的に実施することができる充電器を提供することを目的とする。 Still another object of the present invention is to provide a charger that can periodically and automatically perform charging that can extend the life of a secondary battery in an electronic device.
(1)本発明の一態様は、
DC電力が入力される入力部と、
内蔵電池と、
電子機器に接続され、前記電子機器の二次電池を充電するための電流を出力する出力端子と、
前記内蔵電池を充放電する充放電回路と、
を有し、
前記充放電回路は、前記出力端子を介して前記二次電池を充電するための第1充電電流の電流値に基づいて、前記内蔵電池を充電する第2充電電流を前記第1充電電流と同時に流すか否かを決定する充電器に関する。
(1) One aspect of the present invention is
An input unit to which DC power is input;
Built-in battery,
An output terminal connected to an electronic device and outputting a current for charging a secondary battery of the electronic device;
A charge / discharge circuit for charging / discharging the internal battery;
Have
The charging / discharging circuit generates a second charging current for charging the built-in battery simultaneously with the first charging current based on a current value of a first charging current for charging the secondary battery via the output terminal. The present invention relates to a charger that determines whether or not to flow.
本発明の一態様によれば、電子機器内の二次電池と内蔵電池とを同時に充電できるか否かを、出力端子を介して電子機器の二次電池を充電するための第1充電電流の電流値に基づいて決定している。例えば、電子機器の二次電池が満充電に近づく充電後期では、第1充電電流の電流値は自ずと小さくなる。よって、充放電回路は、DC電力の全部を電子機器内の二次電池を充電するための第1充電電流に割り当てることなく、内蔵電池を充電する第2充電電流に割り当てることができる。また、電子機器の種別によっては、それにより決定される第1充電電流及び前記第2充電電流の電流値の合計が、DC電力の最大供給電流値よりも小さい場合には充電当初から電子機器内の二次電池と内蔵電池とを同時に充電することができる。電子機器内の二次電池の放電容量(Ah:アンペアアワー)は使用により消費されるので、電子機器内の二次電池を第1充電電流で優先的に充電する一方で、充電器の内蔵電池も同時に充電することができる。これにより、電子機器内の二次電池と同時にそのバックアップ電池(充電器の内蔵電池)を充電することができる。なお、入力部は、外部のAC/DCコンバーターまたはDC/DCコンバーターよりDC電力が入力されるDC電力入力端子とするもの、あるいは外部AC電源をDC電源に変換するAC/DCコンバーターを内蔵するもの等とすることができる。 According to one aspect of the present invention, whether or not the secondary battery and the built-in battery in the electronic device can be charged simultaneously is determined based on the first charging current for charging the secondary battery of the electronic device through the output terminal. It is determined based on the current value. For example, in the late charging stage when the secondary battery of the electronic device approaches full charge, the current value of the first charging current is naturally reduced. Therefore, the charging / discharging circuit can allocate the entire DC power to the second charging current for charging the internal battery without allocating the entire DC power to the first charging current for charging the secondary battery in the electronic device. Also, depending on the type of electronic device, if the sum of the current values of the first charging current and the second charging current determined by the electronic device is smaller than the maximum supply current value of DC power, the electronic device can be The secondary battery and the built-in battery can be charged simultaneously. Since the discharge capacity (Ah: ampere hour) of the secondary battery in the electronic device is consumed by use, the secondary battery in the electronic device is preferentially charged with the first charging current, while the built-in battery of the charger Can be charged at the same time. Thereby, the backup battery (built-in battery of the charger) can be charged simultaneously with the secondary battery in the electronic device. The input unit is an external AC / DC converter or a DC power input terminal to which DC power is input from a DC / DC converter, or an internal AC / DC converter that converts an external AC power source into a DC power source. Etc.
(2)本発明の一態様では、
前記入力部と分岐ノードとを接続する第1配線と、
前記分岐ノードと前記出力端子とを接続する第2配線と、
前記分岐ノードと前記充放電回路とを接続する第3配線と、
を含み、
前記充放電回路は、前記第2配線に流れる前記第1充電電流の電流値に基づいて、前記第3配線に流れる前記第2充電電流を制御することができる。
(2) In one aspect of the present invention,
A first wiring connecting the input unit and the branch node;
A second wiring connecting the branch node and the output terminal;
A third wiring connecting the branch node and the charge / discharge circuit;
Including
The charging / discharging circuit can control the second charging current flowing through the third wiring based on a current value of the first charging current flowing through the second wiring.
このように、充放電回路は、第2配線に流れる第1充電電流の電流値に基づいて、第1配線から分岐される第3配線に流れる第2充電電流を制御することで、内蔵電池の充電よりも電子機器の充電を優先させることができる。 As described above, the charge / discharge circuit controls the second charging current flowing in the third wiring branched from the first wiring based on the current value of the first charging current flowing in the second wiring. Prioritizing charging of electronic devices over charging.
(3)本発明の一態様では、
前記第1配線及び前記第3配線の一方に設けられた第1スイッチと、
前記第2配線に設けられた第2スイッチと、
をさらに有し、
前記充放電回路は、前記第1,第2スイッチを導通させて、前記二次電池と前記内蔵電池とを同時に充電することができる。
(3) In one aspect of the present invention,
A first switch provided on one of the first wiring and the third wiring;
A second switch provided in the second wiring;
Further comprising
The charging / discharging circuit can charge the secondary battery and the built-in battery at the same time by conducting the first and second switches.
こうすると、第1スイッチは内蔵電池への充電経路を成立させ、第2スイッチは電子機器内の二次電池の充電経路を成立させるので、第1,第2スイッチを導通させることで、電子機器内の二次電池と、充電器の内蔵電池とを同時に充電することができる。 In this case, the first switch establishes a charging path to the built-in battery, and the second switch establishes a charging path for the secondary battery in the electronic device. The secondary battery in the battery and the built-in battery of the charger can be charged simultaneously.
(4)本発明の一態様では、
前記充放電回路は、前記二次電池と前記内蔵電池とを同時に充電する前に、前記第1,第2スイッチを導通させ、かつ、前記第2充電電流を零として、前記二次電池を充電することができる。
(4) In one aspect of the present invention,
The charge / discharge circuit charges the secondary battery with the first and second switches conducting and the second charge current set to zero before simultaneously charging the secondary battery and the built-in battery. can do.
こうすると、二次電池を全容量(最大放電容量Ah)のうちの所定割合(例えば90%以上)まで充電した後に、電子機器内の二次電池と充電器の内蔵電池とを同時に充電して、二次電池を全容量(100%)に向かうように継続して充電することができる(DC電力入力がある場合の通常モードまたはMAXモード)。 In this way, after charging the secondary battery to a predetermined ratio (for example, 90% or more) of the total capacity (maximum discharge capacity Ah), the secondary battery in the electronic device and the built-in battery of the charger are charged simultaneously. The secondary battery can be continuously charged toward the full capacity (100%) (normal mode or MAX mode when there is a DC power input).
(5)本発明の一態様では、
前記充放電回路は、前記二次電池と前記内蔵電池とを同時に充電した後に、前記第1スイッチを導通させ、前記第2スイッチを非導通として、前記内蔵電池を充電することができる。
(5) In one aspect of the present invention,
The charging / discharging circuit can charge the built-in battery by charging the secondary battery and the built-in battery at the same time, and then turning on the first switch and turning off the second switch.
こうすると、電子機器内の二次電池と充電器の内蔵電池とを同時に充電して、電子機器内の二次電池を全容量のうちの所定割合(例えば80%〜90%)まで充電した後に、充電器の内蔵電池のみを単独充電することができる(DC電力入力がある場合のECOモード)。電子機器内の二次電池を全容量(100%)まで充電することは、電池寿命を短くするので好ましくないからである。 In this way, after charging the secondary battery in the electronic device and the built-in battery of the charger at the same time and charging the secondary battery in the electronic device to a predetermined ratio (for example, 80% to 90%) of the total capacity. Only the built-in battery of the charger can be charged alone (ECO mode with DC power input). This is because charging the secondary battery in the electronic device to the full capacity (100%) is not preferable because the battery life is shortened.
(6)本発明の一態様では、
前記充放電回路は、前記内蔵電池に流れる電流を検出し、検出結果に基づいて、前記第1スイッチを導通状態から非導通状態に切り換えることができる。
(6) In one aspect of the present invention,
The charge / discharge circuit can detect a current flowing through the built-in battery, and switch the first switch from a conductive state to a non-conductive state based on a detection result.
充電電流は、内蔵電池の容量が全容量(最大放電容量Ah)量のうちの所定割合(例えば80%以上)を超えると減少する。よって、内蔵電池に流れる電流を検出することで、第1スイッチを導通状態から非導通状態に切り換えて内蔵電池の充電を停止することができる。内蔵電池の全容量のうちの例えば80%〜90%まで充電した後に、内蔵電池の充電を停止することで、充電器の内蔵電池の寿命を伸ばすことができる。 The charging current decreases when the capacity of the built-in battery exceeds a predetermined ratio (for example, 80% or more) of the total capacity (maximum discharge capacity Ah). Therefore, by detecting the current flowing through the internal battery, the charging of the internal battery can be stopped by switching the first switch from the conductive state to the non-conductive state. By charging up to 80% to 90% of the total capacity of the built-in battery and then stopping charging of the built-in battery, the life of the built-in battery of the charger can be extended.
(7)本発明の一態様では、
前記第1スイッチは、前記第1配線に設けられ、
前記充放電回路は、前記入力部に前記DC電力が入力されない時は、前記第1スイッチを非導通とし、前記第2スイッチを導通させて、前記内蔵電池から放電された電力に基づいて、前記二次電池を充電することができる。
(7) In one embodiment of the present invention,
The first switch is provided in the first wiring;
When the DC power is not input to the input unit, the charging / discharging circuit makes the first switch non-conductive and makes the second switch conductive, based on the power discharged from the built-in battery, The secondary battery can be charged.
こうすると、充電器の内蔵電池から電子機器の二次電池への充電経路(内蔵電池からの放電経路)も、第1,第2スイッチの切り換えで実現できる。従来、DC電力による電子機器内の二次電池の充電と、充電器の内蔵電池の充電と、充電器の内蔵電池からの放電による電子機器内の二次電池の充電とを行うには、経路の切り換えに3つ以上のスイッチを要していた。本態様によると経路切り換えスイッチは2つで済み、従来と比較して部品点数が減少する。なお、充電器の内蔵電池からの放電は、充電器に設けられた操作部からの指示を待って開始するか、あるいは次に述べるように定期的に開始させることができる。 In this way, a charging path from the built-in battery of the charger to the secondary battery of the electronic device (discharge path from the built-in battery) can also be realized by switching the first and second switches. Conventionally, a path for charging a secondary battery in an electronic device by DC power, charging a built-in battery of a charger, and charging a secondary battery in the electronic device by discharging from the built-in battery of the charger Three or more switches were required for switching. According to this aspect, only two path changeover switches are required, and the number of parts is reduced as compared with the conventional one. In addition, the discharge from the battery built in the charger can be started after waiting for an instruction from the operation unit provided in the charger, or can be started periodically as described below.
(8)本発明の一態様では、
前記第1スイッチは、前記第1配線に設けられ、
前記充放電回路は、前記入力部に前記DC電力が入力されない時であって、前記第1,第2スイッチが共に非導通状態の時に、所定時間毎に、前記第2スイッチを導通させて、前記内蔵電池から放電された電力に基づいて、前記二次電池を充電し、前記出力端子に流れる電流を検出し、検出結果に基づいて、前記第2スイッチを導通状態から非導通状態に切り換えることができる。
(8) In one embodiment of the present invention,
The first switch is provided in the first wiring;
When the DC power is not input to the input unit and the first and second switches are both in a non-conductive state, the charge / discharge circuit causes the second switch to conduct every predetermined time, Based on the electric power discharged from the internal battery, the secondary battery is charged, the current flowing through the output terminal is detected, and the second switch is switched from a conductive state to a non-conductive state based on the detection result. Can do.
こうすると、充電器の内蔵電池からの放電を定期的に開始させることができ、かつ、出力端子に流れる電流を検出して放電を停止させることができる。 If it carries out like this, the discharge from the internal battery of a charger can be started regularly, and the electric current which flows into an output terminal can be detected, and discharge can be stopped.
(9)本発明の他の態様は、
DC電力が入力される入力部と、
内蔵電池と、
前記内蔵電池を充放電する充放電回路と、
電子機器に接続可能であり、前記電子機器の二次電池を充電するための電流を出力する出力端子と、
前記入力部と分岐ノードとを接続する第1配線と、
前記分岐ノードと前記出力端子とを接続する第2配線と、
前記分岐ノードと前記充放電回路とを接続する第3配線と、
前記第1配線に設けられた第1スイッチと、
前記第2配線に設けられた第2スイッチと、
を有し、
前記充放電回路は、
前記入力部からの前記DC電力に基づいて、前記二次電池及び前記内蔵電池を同時に充電し、または前記二次電池を充電する時に前記第1,第2スイッチを導通させ、
前記入力部からの前記DC電力に基づいて、前記内蔵電池を充電する時に、前記第1スイッチを導通させ、かつ、前記第2スイッチを非導通とし、
前記内蔵電池を放電させて前記二次電池を充電する時に、前記第1スイッチを非導通とし、かつ、前記第2スイッチを導通とする充電器に関する。
(9) Another aspect of the present invention is:
An input unit to which DC power is input;
Built-in battery,
A charge / discharge circuit for charging / discharging the internal battery;
An output terminal that is connectable to an electronic device and outputs a current for charging a secondary battery of the electronic device;
A first wiring connecting the input unit and the branch node;
A second wiring connecting the branch node and the output terminal;
A third wiring connecting the branch node and the charge / discharge circuit;
A first switch provided in the first wiring;
A second switch provided in the second wiring;
Have
The charge / discharge circuit is
Based on the DC power from the input unit, the secondary battery and the built-in battery are charged at the same time, or the first and second switches are turned on when charging the secondary battery,
Based on the DC power from the input unit, when charging the built-in battery, the first switch is turned on, and the second switch is turned off,
The present invention relates to a charger in which the first switch is turned off and the second switch is turned on when the built-in battery is discharged to charge the secondary battery.
本発明の他の態様によれば、従来、DC電力による電子機器内の二次電池の充電と、充電器の内蔵電池の充電と、充電器の内蔵電池からの放電による電子機器内の二次電池の充電とを行うには、経路の切り換えに3つ以上のスイッチを要していた。本態様によると経路切り換えスイッチは2つで済み、従来と比較して部品点数が減少する。加えて、本発明の他の態様によれば、2つの経路切り替えスイッチを用いて、電子機器内の二次電池と内蔵電池とを同時に充電してもよい。 According to another aspect of the present invention, conventionally, a secondary battery in an electronic device by DC power is charged, a battery in the charger is charged, and a secondary in the electronic device is discharged from the battery in the charger. In order to charge the battery, three or more switches are required to switch the route. According to this aspect, only two path changeover switches are required, and the number of parts is reduced as compared with the conventional one. In addition, according to another aspect of the present invention, the secondary battery and the built-in battery in the electronic device may be charged simultaneously using two path switching switches.
(10)本発明のさらに他の態様は、
DC電力が入力される入力部と、
内蔵電池と、
電子機器に接続され、前記電子機器の二次電池を充電するための電流を出力する出力端子と、
前記内蔵電池を充放電する充放電回路と、
を有し、
前記充放電回路は、前記入力部に前記DC電力が入力されない時に、所定時間毎に、前記内蔵電池から放電された電力に基づいて、前記二次電池を充電し、充電中に前記出力端子に流れる電流を検出し、検出結果に基づいて、前記二次電池が満充電に至る前に、前記二次電池の充電を終了する充電器に関する。
(10) Still another aspect of the present invention provides:
An input unit to which DC power is input;
Built-in battery,
An output terminal connected to an electronic device and outputting a current for charging a secondary battery of the electronic device;
A charge / discharge circuit for charging / discharging the internal battery;
Have
The charging / discharging circuit charges the secondary battery based on the power discharged from the built-in battery every predetermined time when the DC power is not input to the input unit, and supplies the secondary battery to the output terminal during charging. The present invention relates to a charger that detects a flowing current and terminates charging of the secondary battery before the secondary battery reaches full charge based on a detection result.
本発明のさらに他の態様によれば、充電器の内蔵電池からの放電を定期的に開始させて、二次電池を充電することができ、かつ、出力端子に流れる電流を検出して、二次電池が満充電に至る前に放電を停止させることができる。二次電池を満充電(容量100%)まで充電することは電池寿命を短くするので好ましくないからである。また、二次電池を満充電まで充電させないことから、電子機器の使用により消耗する二次電池の電力を定期的にかつ自動的に充電することができる。
According to still another aspect of the present invention, the secondary battery can be charged by periodically starting the discharge from the built-in battery of the charger, and the current flowing through the output terminal is detected. Discharging can be stopped before the secondary battery reaches full charge. This is because charging the secondary battery to full charge (
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are indispensable as means for solving the present invention. Not always.
1.第1実施形態
1.1.充電器
図1において、充電器10Aは、電子機器例えば携帯電話機1に、例えば粘着シート等を介して装着される。また、充電器10Aの出力ケーブル(充電ケーブル)11は、コネクタ等によって携帯電話機1に接続される。よって、充電器10Aは、充電器10AをAC電源又はDC電源に接続して充電する時の他、携帯電話機1を携帯する時にも、充電器10Aは携帯電話機1に常時接続されている。充電器10Aの入力ケーブル12は、充電器10AがA/Cコンバーターを内蔵する場合にはAC電源に接続され、充電器10AがA/Cコンバーターを内蔵しない場合にはDC電源に接続される。つまり、本実施形態の充電器10Aは、A/Cコンバーターを内蔵するタイプと、A/Cコンバーターを内蔵しないタイプとの、2種類のタイプに適用できる。
1. 1. First embodiment 1.1. Charger In FIG. 1, a charger 10 </ b> A is attached to an electronic device such as a
図2において、充電器10Aは、DC電力が入力される入力部20と、例えば充電容量が3000mAhの内蔵電池(例えばリチウムイオンポリマー電池)30と、携帯電話機1に接続され、携帯電話機1の二次電池(例えばリチウムイオン電池)2を充電するための電流を出力する出力端子40と、内蔵電池30を充放電する充放電回路50と、を有する。充電器10Aの内蔵電池30もまた二次電池であり、充放電可能である。出力端子40は、携帯電話機1の入力端子3と接続される。充電器10Aは、充電のための各種指示を入力するための操作部60と、充電残量、充電/非充電、充電モード等を表示する表示部70等をさらに有することができる。操作部60には、通常モード(MAXモード)とECOモードを切り替えるモード切り替えキーや、充電開始を指示するキー等を設けることができる。例えば充電開始キーを操作すると通常モード(MAXモード)で充電が開始され、その充電開始キーを長押しすることでECOモードに切り替えしても良い。こうすると、モード切り替えキーを別途設ける必要がない。
In FIG. 2, the charger 10 </ b> A is connected to the
図2では、入力部20は、DC入力される入力端子で構成される。また図2では、入力部20の入力端子にAC/DCコンバーター100が接続され、例えば家庭用AC電源からのAC電力がDC電力に変換されて入力部20に入力される。あるいは、入力部20には例えば車載用DC電源が外付けDC/DCコンバーターを介して接続されても良い。あるいは、入力部20の入力端子の後段にAC/DCコンバーター100が内蔵されていても良い。この場合、入力端子20の入力端子にはAC電源が接続される。なお、充電器10AがAC/DCコンバーター100を内蔵するタイプでは、携帯電話機1の二次電池2を充電する充電電流が大きいと、AC/DCコンバーター100での発熱の問題が生ずる。そのため、二次電池2と内蔵電池30とを同時に充電する場合であって、トータル充電電流が大きくなる場合には、AC/DCコンバーター100を内蔵しないことが好ましい。
In FIG. 2, the
1.2.同時充電動作(第1充電動作)
図3(A)に示すように、充電器10Aでは、充放電回路50が、出力端子40を介して二次電池2を充電するための第1充電電流A1の電流値に基づいて、内蔵電池30を充電する第2充電電流A2を同時に流すか否かを決定している。ここで、第1充電電流A1の電流値は、図2に示すように、出力端子40に直列に接続された低抵抗R3の両端電圧V2に基づいて出力端子に流れる電流Ad1を検出して求めることができる。充放電回路50内の例えばマイクロコンピューター51(図7)での比較結果に基づいて、第2充電電流A2を流すか否かを決定することができる。こうして、二次電池2と内蔵電池30とを同時に充電することができる。
1.2. Simultaneous charging operation (first charging operation)
As shown in FIG. 3A, in the
ここで、充放電回路50は、より具体的には、入力部20に入力される既知の最大直流電流(DC)と、第1充電電流A1の電流値に基づいて、第2充電電流A2を生成するか否かを決定し、生成する場合には第2充電電流A2の電流値を決定する。入力部20に入力される最大直流電流(DC)は、充放電回路50は予め知ることができる。その一例として、充電器10AがAC/DCコンバーター100を内蔵していれば、DC値は一定であり、既知となる。あるいは、AC/DCコンバーター100を内蔵していなくても、充電器10Aに接続可能なDC電源からの最大直流電流値が例えば1.3A以上との規格を設ければ、DC値は充放電回路50にとって1.3A以上と既知となる。これらの既知のDC値は、充放電回路50の記憶部に予め格納しておくことができる。第1充電電流A1の電流値が分かれば、既知のDC値から第1充電電流A1を差し引いた値がプラスであれば、その余分の電流を第2充電電流A2として、内蔵電池30に供給できる。つまり、入力部20に入力される最大直流電流(DC)=(第1充電電流A1)+(生成可能な第2充電電流A2の最大値)となる。充放電回路50が、生成する第2充電電流A2の電流値をこのように決定することで、携帯電話機1の二次電池2を、内蔵電池30より優先して充電する。つまり、充放電回路50は、まず第1充電電流A1をDC電力の範囲内で制限なく優先して流してから、DC電力の残った分を第2充電電流A2に割り当てることができる。その際には、第1充電電流A1≧第2充電電流A2とすることができ、あるいは第2充電電流A2>第1充電電流A1になる場合もある。
Here, more specifically, the charging / discharging
図2において、充電器10Aは、入力部20と分岐ノードND1とを接続する第1配線L1と、分岐ノードND1と出力端子40とを接続する第2配線L2と、分岐ノードND1と充放電回路50とを接続する第3配線L3と、を含むことができる。第1配線L1には、入力部20からの直流電流(DC)が流れる。第2配線L2には、出力端子40を介して携帯電話機1の二次電池2を充電するための電流が流れる。第3配線L3には、内蔵電池30を充電する充電電流か、あるいは内蔵電池30から放電された放電電流が流れる。二次電池2と内蔵電池30とを同時に充電する場合、充放電回路50は、第2配線L2に流れる第1充電電流A1に基づいて、第3配線L3に流れる第2充電電流A2を決定することができる。
In FIG. 2, the
1.3.充電経路の切り換えと各種充電動作(第2〜第4充電動作)
図2では、第1配線L1に設けられた第1スイッチSW1と、第2配線L2に設けられた第2スイッチSW2とが設けられている。経路切り替えのスイッチはこの第1,第2スイッチSW1,SW2の2つだけである。第1,第2スイッチSW1,SW2は、例えばFETで構成できる。第1,第2スイッチSW1,SW2は、充放電回路50内の例えばマイクロコンピューター51(図7)からのスイッチ切り換え信号SW1cont,SW2contによりオン/オフされる。
1.3. Charging path switching and various charging operations (second to fourth charging operations)
In FIG. 2, a first switch SW1 provided in the first wiring L1 and a second switch SW2 provided in the second wiring L2 are provided. There are only two switching switches, the first and second switches SW1 and SW2. The first and second switches SW1, SW2 can be composed of, for example, FETs. The first and second switches SW1 and SW2 are turned on / off by switch switching signals SW1cont and SW2cont from the microcomputer 51 (FIG. 7) in the charge /
充放電回路50は、入力部20にDC電力が入力されたか否かを検出できる。このために、入力部20の入力端子と第1スイッチSW1との間の第1配線L1上のノードND2の電圧を、抵抗R1,R2で分圧した電圧V1が、充放電回路50内の例えばマイクロコンピューター51(図7)に入力される。なお、入力部20に電源が接続されているか否かは、表示部70を介して使用者が知ることができる。
The charge /
充放電回路50は、入力部20にDC電力が入力されている時、図3(A)に示すように、第1充電電流A1の電流値に基づいて第1,第2スイッチSW1,SW2を導通させて、二次電池2と内蔵電池30とを同時に充電することができる(第1充電動作)。携帯電話機1の種別によっては、第1充電電流A1の最大電流値が、DC電力の最大供給電流値よりも小さことがある。この種別は、第1充電電流A1の電流値に基づいて決定できるため、その場合には充電当初から第1充電動作により携帯電話機1内の二次電池2と充電器10Aの内蔵電池30とを同時に充電することができる。
When DC power is input to the
1.3.1.DC入力による携帯電話機の二次電池の単独充電動作(第2充電動作)
充放電回路50は、入力部20にDC電力が入力されている時、図3(A)と同じく第1充電電流A1の電流値に基づいて第1,第2スイッチSW1,SW2を導通させた状態にて、図3(B)に示すように第2充電電流A2=0に制御することができる。それにより、入力部20に入力された直流電流=第1充電電流A1を携帯電話機1に供給して、携帯電話機1の二次電池2を充電することができる(第2充電動作)。この充電動作は、例えば図3(A)に示す同時充電動作の前に実施することができる。こうすると、二次電池2を全容量(最大放電容量Ah)のうちの所定割合(例えば90%以上)まで充電した後には、第1充電電流A1の電流値が小さくなるので、電子機器1内の二次電池2と充電器10Aの内蔵電池30とを同時に充電して、二次電池2を全容量(100%)に向かうように継続して充電することができる(DC電力入力がある場合の通常モードまたはMAXモード)。携帯電話機1の種別によっては、第1充電電流A1の最大電流値が、DC電力の最大供給電流値とほぼ等しく、充電当初から第2充電電流A2を流せないものがある。この種別も、第1充電電流A1の電流値に基づいて決定できるため、その場合には充電当初は第2充電動作させ、第1充電電流A1が小さくなる充電終盤で第1充電動作に切り換えて、携帯電話機1内の二次電池2と充電器10Aの内蔵電池30とを同時に充電することができる。
1.3.1. Single charge operation of secondary battery of mobile phone by DC input (second charge operation)
When the DC power is input to the
ここで、電子機器1の充電状態や第1充電電流A1の電流値は、図2に示すように、出力端子40に直列に接続された低抵抗R3の両端電圧V2に基づいて出力端子に流れる電流Ad1を検出して求めることができる。充放電回路50内の例えばマイクロコンピューター
51(図7)での比較結果に基づいて、第2充電電流A2の制御を、A2=0からA2>0へ変更することができる。それにより、図3(B)の動作を終了させ、図3(A)の動作を開始させることができる。
Here, the charging state of the
図4及び図5は、メーカーが異なる2種の携帯電話機1の充電特性を示している。図4及び図5のいずれにおいても、携帯電話機1の二次電池2の全容量(最大放電容量Ah)の充電状態に近づくと、充電電流は減少する。そこで、二次電池2の全容量のうちの所定割合(例えば90%以上)に相当する閾値Ath2と検出電流Ad1とを比較することで、充放電回路50は図3(B)の動作の終了時期を取得することができる。
4 and 5 show the charging characteristics of two types of
1.3.2.DC入力による充電器の内蔵電池の単独充電動作(第3充電動作)
充放電回路50は、入力部20にDC電力が入力されている時、図3(C)に示すように、第1スイッチSW1を導通させ、第2スイッチSW2を非導通として、内蔵電池30を充電することができる(第3充電動作)。第2スイッチSW2がオフされているので、第1充電電流A1=0となり、携帯電話機1の二次電池2は充電されない。それにより、入力部20に入力された直流電流=第2充電電流A2にて、内蔵電池30を充電することができる。
1.3.2. Single charge operation of the internal battery of the charger by DC input (third charge operation)
When DC power is input to the
この充電動作は、例えば図3(A)に示す同時充電動作の後に実施することができる。こうすると、携帯電話機1内の二次電池2と充電器10Aの内蔵電池30とを同時に充電して、携帯電話機1内の二次電池2を全容量のうちの所定割合(例えば80%〜90%)まで充電した後に、充電器10Aの内蔵電池30のみを単独充電することができる(DC電力入力がある場合のECOモード)。携帯電話機1内の二次電池2を全容量(100%)まで充電することは、電池寿命を短くするので好ましくないからである。この場合、二次電池2の全容量のうちの所定割合(例えば80%)に相当する閾値Ath1か、あるいは90%に相当する閾値Ath2と、検出電流Ad1とを比較することで、充放電回路50は図3(A)の動作を終了させる時期を取得することができる。
This charging operation can be performed, for example, after the simultaneous charging operation shown in FIG. In this way, the
図3(C)の動作を終了させるために、充放電回路50は、図2に示すように、内蔵電池30に流れる電流Ad2を検出し、充放電回路50内の例えばマイクロコンピューター51(図7)での比較結果に基づいて、第1スイッチSW1を導通状態から非導通状態に切り換えることができる。内蔵電池30も図4または図5に示す二次電池2の充電特性と同様に、充電終期に近づくと充電電流は低下するからである。内蔵電池30の全容量のうちの例えば80%〜90%まで充電した後に、内蔵電池30の充電を停止することで、充電器10Aの内蔵電池30の寿命を伸ばすことができる。
In order to end the operation of FIG. 3C, the charging / discharging
1.3.3.内蔵電池の放電による携帯電話機の二次電池の単独充電動作(第4充電動作)
充放電回路50は、図6に示すように、入力部20にDC電力が入力されない時は、第1スイッチSW1を非導通とし、第2スイッチSW2を導通させて、内蔵電池30から放電された放電電流A3に基づいて、携帯電話機1の二次電池2を充電することができる(第4充電動作)。この充電動作(放電動作)は、例えば操作部60からの操作指示を待って行うことができる。また、図6に示す充電動作は、上述した通常モード(MAXモード)では例えば100%まで充電させ、ECOモードでは80〜90%まで充電させることができる。充電動作の終了は、出力端子40に流れる検出電流Ad1を閾値と比較した比較結果に基づいて行うことができる。
1.3.3. Single battery secondary battery charging operation by discharging internal battery (fourth charging operation)
As shown in FIG. 6, when DC power is not input to the
さらに充放電回路50は、入力部20にDC電力が入力されない時であって、例えばECOモードでの充電終了後(第1,第2スイッチSW1,SW2が共に非導通状態の充電待機時)に、所定時間(例えば90分)毎に、図6に示すように、第2スイッチSW2を導通させて、内蔵電池30から放電された電力に基づいて、二次電池2を充電することができる(ECOモードでのオートリピート充電機能)。このとき、出力端子40に流れる電流を検出し、図4または図5に示す閾値との比較結果に基づいて、第2スイッチSW2を導通状態から非導通状態に切り換える。こうすると、二次電池2が満充電に近い状態では、内蔵電池30からの放電を直ぐに停止することができる。二次電池2が満充電に近くない状態であれば、二次電池2を所定容量まで充電させた後に内蔵電池30からの放電を停止することができる。
Further, the charging / discharging
オートリピート充電機能について、図12のフローチャートを参照して説明する。オートリピート充電を実施するために、充放電回路50はタイマーを有するか、あるいはタイマーと接続され。ECOモードでの主充電終了後(ステップ1がYES)、タイマーが計時を開始する(ステップ2)。タイマーが所定時間の計時を完了すると(ステップ3がYES)、し、オートリピート充電機能による充電が開始される(ステップ4)。その後、ECOモードでの充電が完了(例えば二次電池2の充電量が満充電に対して85%)したか否かが判断され(ステップ5)、完了であれば充電が自動停止される(ステップ6)。ステップ5は、出力端子40に流れる検出電流Ad1を閾値と比較した比較結果に基づいて行うことができる。なお、オートリピート充電機能により充電が開始された際に、既に二次電池2の充電量がECOモードでの充電量に達していれば、ステップ6にて直ちに充電が自動停止される。
The auto repeat charging function will be described with reference to the flowchart of FIG. In order to perform auto-repeat charging, the charging / discharging
ここで、オートリピート充電により内蔵電池30の充電量が低下するので、リピート回数に制限を設けることができる。ステップ7では、リピート回数が設定値(例えば5回)に達したか否かが判断される。ステップ7での判断がYESであればオートリピート機能は終了する。ステップ7での判断がNOであれば、リピート回数が更新され(ステップ8)、その後ステップ2〜8が繰り返される。
Here, since the charge amount of the built-in
また、オートリピート機能でのタイマー計時中に充電器10Aの出力端子40が携帯電話機1と非接続となった時は、タイマーが所定時間を計時した時点でオートリピート充電機能は解除される。タイマー計時中に充電器10Aを携帯電話機1に再接続すれば、オートリピート充電機能は継続される。この動作を実現するために、図12のステップ3,4の間に、「充電器が携帯電話機に接続されているか否か」の判断ステップを追加することができる。この判断ステップがYES(接続)であればステップ4に移行し、NO(非接続)であればオートリピート充電機能は終了する。なお、充電器10Aの出力端子40が携帯電話機1と非接続となったことは、例えば出力端子40に流れる検出電流Ad1により検出できる。
Further, when the
1.4.充放電回路
図7は、充放電回路50の一例を示す回路図である。充放電回路50は、マイクロコンピューター51と、第1パルス幅変調回路PWM1と、第2パルス幅変調回路PWM2と、コイルLと、ダイオードD1,D2と、コンデンサーC1,C2とを含むことができる。第1パルス幅変調回路PWM1と、コイルLと、ダイオードD1と、コンデンサーC1とで、放電制御回路が構成される。第2パルス幅変調回路PWM2と、コイルLと、ダイオードD2と、コンデンサーC2とで、充電制御回路が構成される。
1.4. Charging / Discharging Circuit FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of the charging / discharging
図8(A)(B)は、内蔵電池30への充電動作を示している。図9(A)(B)は、内蔵電池30からの放電動作を示している。図7に示すように、マイクロコンピューター51は内蔵電池30の出力電圧を抵抗R4,R5で分圧した電圧V3と、内蔵電池30に直列に接続された低抵抗R6の両端電圧V4に基づいて、内蔵電池30に流れる電流Ad2を検出する。マイクロコンピューター51はさらに、検出電圧V3と検出電流Ad2とに基づいて、制御信号PWM2contにより第2パルス幅変調回路PWM2でのパルス幅を変更して、内蔵電池30を充電制御する。また、図7に示すように、マイクロコンピューター51はコンデンサーC1の出力電圧を抵抗R7,R8で分圧して検出した電圧V5に基づいて、制御信号PWM1contにより第1パルス幅変調回路PWM1でのパルス幅を変更して、内蔵電池30を放電制御する。図8(A)(B)では、第2パルス幅変調回路PWM2をスイッチS2で示している。第2パルス幅変調回路PWM2は、スイッチS2のオン/オフ時間を制御することでパルス幅を変更できる。同様に、図9(A)(B)では、第1パルス幅変調回路PWM1をスイッチS1で示している。第1パルス幅変調回路PWM1は、スイッチS1のオン/オフ時間を制御することでパルス幅を変更できる。
8A and 8B show the charging operation to the built-in
1.4.1.内蔵電池の充電動作
図8(A)に示すようにスイッチS2をオフからオンに切り換えると、コイルLに左向きの誘導起電力が生じ、図8(B)に示すようにスイッチS1をオンからオフに切り換えると、コイルLに右向きの誘導起電力が生じ、パルス幅に従ってこの動作が交互に繰り返される。図8(A)では、入力DC電圧Va−(コイルLでの誘起起電力)がコンデンサーC2に充電され、図8(B)では、コイルLでの誘起起電力がコンデンサーC2に充電される。それにより、コンデンサーC2を介して内蔵電池30に充電される。スイッチS2をオン/オフするパルス幅を変更することで、内蔵電池30の充電電流は可変される。スイッチS2をオフしたままとすれば、内蔵電池30は充電されない。こうして、図3(A)〜図3(C)に示す第1〜第3充電動作に必要な内蔵電池30の充電電流を実現できる。
1.4.1. Charging operation of the built-in battery When the switch S2 is switched from OFF to ON as shown in FIG. 8 (A), a left induced electromotive force is generated in the coil L, and the switch S1 is switched from ON to OFF as shown in FIG. 8 (B). When switching to, an induced electromotive force in the right direction is generated in the coil L, and this operation is alternately repeated according to the pulse width. In FIG. 8A, the input DC voltage Va− (the induced electromotive force in the coil L) is charged in the capacitor C2, and in FIG. 8B, the induced electromotive force in the coil L is charged in the capacitor C2. Thereby, the
1.4.2.内蔵電池の放電動作
図9(A)に示すようにスイッチS1をオフからオンに切り換えると、コイルLに右向きの誘導起電力が生じ、図9(B)に示すようにスイッチS2をオンからオフに切り換えると、コイルLに左向きの誘導起電力が生じ、パルス幅に従ってこの動作が交互に繰り返される。図9(B)に示す状態の時に、内蔵電池30の出力電圧+(コイルLでの誘起起電力)が、ダイオードD1を介してコンデンサーC1に充電される。一方、図9(A)に示す状態の時には、ダイオードD1の順方向電流よりもスイッチS1を流れる電流が主体的となると共に、コンデンサーC1からの放電はダイオードD1により防止される。図6に示す第4充電動作では、上述のようにしてコンデンサーC1に充電されたDC電圧に基づいて、携帯電話機1の二次電池2が充電される。
1.4.2. Discharge operation of built-in battery When the switch S1 is switched from OFF to ON as shown in FIG. 9A, a right induced electromotive force is generated in the coil L, and the switch S2 is switched from ON to OFF as shown in FIG. 9B. When switched to, an induced electromotive force in the left direction is generated in the coil L, and this operation is alternately repeated according to the pulse width. In the state shown in FIG. 9B, the output voltage + (induced electromotive force in the coil L) of the
1.5.通常(MAX)モードとECOモードの比較
図13(A)〜図13(C)は、上述した第1〜第3充電動作を利用した通常(MAX)モードとECOモード(A,Bタイプ)でのトータル充電時間T1〜T3と、二次電池30の充電時間t1〜t3を模式的に示している。図13(A)は通常(MAX)モードでの充電時間T1を示している。通常(MAX)モードでは、二次電池2と内蔵電池30とは共に100%まで充電される。二次電池2の充電が優先され、例えば二次電池2が80〜90%まで充電される(図3(B)の第2充電動作)。その後に内蔵電池30の充電を開始され、二次電池2と内蔵電池30とが同時充電される(図3(A)の第1充電動作)。二次電池2が100%まで充電されたら(時間t1)、二次電池2の充電は終了され、内蔵電池30が100%(時間T1)になるまで単独充電される(図3(C)の第3充電動作)。
1.5. Comparison between Normal (MAX) Mode and ECO Mode FIGS. 13 (A) to 13 (C) show normal (MAX) mode and ECO mode (A, B type) using the first to third charging operations described above. The total charging time T1 to T3 and the charging time t1 to t3 of the
図13(B)は、携帯電話機1がAタイプであるECOモードでの充電時間T2を示している。ECOモードでは、二次電池2は例えば85%まで充電され、内蔵電池30は100%まで充電される。図13(B)では、先ず二次電池2と内蔵電池30とが同時充電される(図3(A)の第1充電動作)。この時、二次電池2の充電が優先され、例えば二次電池2の充電に1Aが割り当てられ、内蔵電池30の充電には0.4Aが割り当てられる。二次電池2が85%(時間t2)まで充電されたら、二次電池2の充電が終了される。その後は、内蔵電池30の充電に最大電流(例えば1.2A)を割り当てて充電する(図3(C)の第3充電動作)。内蔵電池30が100%(時間T2)まで充電されたら、充電動作が終了される。
FIG. 13B shows the charging time T2 in the ECO mode in which the
図13(C)は、携帯電話機1がBタイプであるECOモードでの充電時間T3を示している。このECOモードでも、二次電池2は例えば85%まで充電され、内蔵電池30は100%まで充電される。図13(C)では、二次電池2の充電が優先され、二次電池2に例えば1.4Aの電流を供給して85%まで充電する(図3(B)の第2充電動作)。二次電池2が85%(時間t3)まで充電されたら、二次電池2の充電が終了される。その後、内蔵電池30の充電が開始され、内蔵電池30に最大電流(例えば1.2A)を割り当てて充電する(図3(C)の第3充電動作)。内蔵電池30が100%(時間T3)まで充電されたら、充電動作が終了される。
FIG. 13C shows the charging time T3 in the ECO mode in which the
以下の表1は、図13(A)〜図13(C)に示す充電時間T1〜T3,t1〜t3を比較したものである。
表1中の二次電池2の充電時間(t1〜t3)のうち、MAXモードでの充電時間t1を100とした場合、ECOモードでの二次電池2の充電時間t2,t3は次の表2の通りとなる。
表2から、例えば85%まで充電するECOモードでの充電時間t2またはt3は、100%まで充電するMAXモードでの充電時間t1の60%程度であり、充電時間を40%程度短縮できる。 From Table 2, for example, the charging time t2 or t3 in the ECO mode for charging up to 85% is about 60% of the charging time t1 in the MAX mode for charging up to 100%, and the charging time can be shortened by about 40%.
2.第2実施形態
図10に示す本発明の第2実施形態に係る充電器10Bは、図2に示す第1実施形態とは異なり、第1スイッチSW1を第3配線L3に配置している。この場合、図3(A)〜図3(C)及び図6に示す第1〜第4充電動作は、第1,第2スイッチSW1,SW2を次のように切り換えればよい。
2. Second
図3(A)の第1充電動作:第1,第2スイッチSW1,SW2はオン。
図3(B)の第2充電動作:第1スイッチSW1はオフ、第2スイッチSW2はオン。
図3(C)の第3充電動作:第1スイッチSW1はオン、第2スイッチSW2はオフ。
図6の第4充電動作 :第1,第2スイッチSW1,SW2はオン。
First charging operation in FIG. 3A: the first and second switches SW1 and SW2 are on.
Second charging operation in FIG. 3B: the first switch SW1 is off and the second switch SW2 is on.
Third charging operation in FIG. 3C: the first switch SW1 is on and the second switch SW2 is off.
4th charge operation of FIG. 6: 1st, 2nd switch SW1, SW2 is ON.
ここで、図2の第1実施形態では図3(A)(B)の第1,第2充電動作でのスイッチ状態は同じであるが、図10の第2実施形態では図3(A)(B)の第1,第2充電動作でのスイッチ状態が異なる。このように、スイッチ切り換え動作が多くなる点で、第2実施形態よりも第1実施形態は優れている。 Here, in the first embodiment of FIG. 2, the switch states in the first and second charging operations of FIGS. 3A and 3B are the same, but in the second embodiment of FIG. 10, FIG. The switch states in the first and second charging operations in (B) are different. Thus, the first embodiment is superior to the second embodiment in that the switch switching operation increases.
3.第3実施形態
図11に示す本発明の第3実施形態に係る充電器10Cは、第2実施形態と比較して、第3スイッチSW3を追加している。第3スイッチSW3は、図11に示す第3,第4ノードND3,ND4を接続する第4配線L4に配置している。この場合、図3(A)〜図3(C)及び図6に示す第1〜第4充電動作は、第1〜第3スイッチSW1〜SW3を次のように切り換えればよい。
3. Third Embodiment A charger 10C according to a third embodiment of the present invention shown in FIG. 11 has a third switch SW3 added as compared with the second embodiment. The third switch SW3 is disposed on the fourth wiring L4 that connects the third and fourth nodes ND3 and ND4 shown in FIG. In this case, the first to fourth charging operations shown in FIGS. 3A to 3C and 6 may be performed by switching the first to third switches SW1 to SW3 as follows.
図3(A)の第1充電動作:第1,第2スイッチSW1,SW2はオン、第3スイッチSW3はオフ。
図3(B)の第2充電動作:第1,第3スイッチSW1,SW3はオフ、第2スイッチSW2はオン。
図3(C)の第3充電動作:第1スイッチSW1はオン、第2,第3スイッチSW2,SW3はオフ。
図6の第4充電動作 :第1,第2スイッチSW1,SW2はオフ、第3スイッチSW3はオン。
First charging operation in FIG. 3A: the first and second switches SW1 and SW2 are on, and the third switch SW3 is off.
Second charging operation in FIG. 3B: the first and third switches SW1 and SW3 are off, and the second switch SW2 is on.
Third charging operation in FIG. 3C: the first switch SW1 is on, and the second and third switches SW2 and SW3 are off.
Fourth charging operation in FIG. 6: The first and second switches SW1 and SW2 are off, and the third switch SW3 is on.
このように、本発明の第3実施形態でも第1〜第4充電動作を実現できるが、第3スイッチSW3が増え、そのための制御信号線SW3cont(図11)も増える。 As described above, the first to fourth charging operations can also be realized in the third embodiment of the present invention, but the number of third switches SW3 increases and the number of control signal lines SW3cont (FIG. 11) increases accordingly.
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。 Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention.
例えば、充電器10A〜10Cは、接続された電子機器1の種別を判定するにあたり、次のように計測することができる。充電器10A〜10Cは、DC電力に基づいて電子機器1を充電する充電初期に、第1充電電流A1の電流値をM回計測する。M回の計測値のうちランダムに抜き出したN(Nは例えばMの1/5〜1/10となる整数)回に亘って基準値(例えば1.2A)以上であれば、第1タイプの電子機器1であると判定する。そうでなければ、第2タイプの電子機器1であると判定する。第2タイプの場合、充電当初から第1充電動作(同時充電)を実施すると判定できる。第1タイプであれば、充電当初は第2充電動作(電子機器1の単独充電)とし、充電終期に第1充電動作に切り換えることができる。
For example, the chargers 10 </ b> A to 10 </ b> C can measure as follows in determining the type of the connected
1 電子機器(携帯電話機)、2 二次電池、
10A,10B,10C 充電器、11 出力ケーブル、
12 入力ケーブル、20 入力部、30 内蔵電池、40 出力端子、
50 充放電回路、51 マイクロコンピューター、
100 AC/DCコンバーター、
Ad1,Ad2 検出電流、
C1,C2 コンデンサー、D1,D2 ダイオード、L コイル、
L1 第1配線、L2 第2配線、L3 第3配線、L4 第4配線、
ND1 分岐ノード、ND2 第2ノード、
ND3 第3ノード、ND4 第4ノード、
PWM1,S1 第1パルス幅変調回路、PWM2,S2 第2パルス幅変調回路、
R1〜R8 抵抗、
SW1 第1スイッチ、SW2 第2スイッチ、SW3 第3スイッチ、
V1、V2、V3、V4、V5 検出電圧
1 Electronic equipment (mobile phone), 2 Secondary battery,
10A, 10B, 10C charger, 11 output cable,
12 input cables, 20 input sections, 30 internal batteries, 40 output terminals,
50 charge / discharge circuit, 51 microcomputer,
100 AC / DC converter,
Ad1, Ad2 detection current,
C1, C2 capacitor, D1, D2 diode, L coil,
L1 first wiring, L2 second wiring, L3 third wiring, L4 fourth wiring,
ND1 branch node, ND2 second node,
ND3 third node, ND4 fourth node,
PWM1, S1 first pulse width modulation circuit, PWM2, S2 second pulse width modulation circuit,
R1-R8 resistance,
SW1 first switch, SW2 second switch, SW3 third switch,
V1, V2, V3, V4, V5 detection voltage
Claims (10)
内蔵電池と、
電子機器に接続され、前記電子機器の二次電池を充電するための電流を出力する出力端子と、
前記内蔵電池を充放電する充放電回路と、
を有し、
前記充放電回路は、前記出力端子を介して前記二次電池を充電するための第1充電電流の電流値に基づいて、前記内蔵電池を充電する第2充電電流を前記第1充電電流と同時に流すか否かを決定することを特徴とする充電器。 An input unit to which DC power is input;
Built-in battery,
An output terminal connected to an electronic device and outputting a current for charging a secondary battery of the electronic device;
A charge / discharge circuit for charging / discharging the internal battery;
Have
The charging / discharging circuit generates a second charging current for charging the built-in battery simultaneously with the first charging current based on a current value of a first charging current for charging the secondary battery via the output terminal. A charger characterized by determining whether or not to flow.
前記入力部と分岐ノードとを接続する第1配線と、
前記分岐ノードと前記出力端子とを接続する第2配線と、
前記分岐ノードと前記充放電回路とを接続する第3配線と、
を含み、
前記充放電回路は、前記第2配線に流れる前記第1充電電流の電流値に基づいて、前記第3配線に流れる前記第2充電電流を制御することを特徴とする充電器。 In claim 1,
A first wiring connecting the input unit and the branch node;
A second wiring connecting the branch node and the output terminal;
A third wiring connecting the branch node and the charge / discharge circuit;
Including
The charger is characterized in that the charging / discharging circuit controls the second charging current flowing through the third wiring based on a current value of the first charging current flowing through the second wiring.
前記第1配線及び前記第3配線の一方に設けられた第1スイッチと、
前記第2配線に設けられた第2スイッチと、
をさらに有し、
前記充放電回路は、前記第1,第2スイッチを導通させて、前記二次電池と前記内蔵電池とを同時に充電することを特徴とする充電器。 In claim 2,
A first switch provided on one of the first wiring and the third wiring;
A second switch provided in the second wiring;
Further comprising
The charger is characterized in that the first and second switches are turned on to charge the secondary battery and the built-in battery at the same time.
前記充放電回路は、前記二次電池と前記内蔵電池とを同時に充電する前に、前記第1,第2スイッチを導通させ、かつ、前記第2充電電流を零として、前記二次電池を充電することを特徴とする充電器。 In claim 3,
The charge / discharge circuit charges the secondary battery with the first and second switches conducting and the second charge current set to zero before simultaneously charging the secondary battery and the built-in battery. A charger characterized by
前記充放電回路は、前記二次電池と前記内蔵電池とを同時に充電した後に、前記第1スイッチを導通させ、前記第2スイッチを非導通として、前記内蔵電池を充電することを特徴とする充電器。 In claim 3 or 4,
The charging / discharging circuit charges the built-in battery by charging the secondary battery and the built-in battery at the same time, and then turning on the first switch and turning off the second switch. vessel.
前記充放電回路は、前記内蔵電池に流れる電流を検出し、検出結果に基づいて、前記第1スイッチを導通状態から非導通状態に切り換えることを特徴とする充電器。 In claim 5,
The charging / discharging circuit detects a current flowing through the built-in battery, and switches the first switch from a conductive state to a non-conductive state based on a detection result.
前記第1スイッチは、前記第1配線に設けられ、
前記充放電回路は、前記入力部に前記DC電力が入力されない時は、前記第1スイッチを非導通とし、前記第2スイッチを導通させて、前記内蔵電池から放電された電力に基づいて、前記二次電池を充電することを特徴とする充電器。 In any one of Claims 3 thru | or 6,
The first switch is provided in the first wiring;
When the DC power is not input to the input unit, the charging / discharging circuit makes the first switch non-conductive and makes the second switch conductive, based on the power discharged from the built-in battery, A charger characterized by charging a secondary battery.
前記第1スイッチは、前記第1配線に設けられ、
前記充放電回路は、前記入力部に前記DC電力が入力されない時であって、前記第1,第2スイッチが共に非導通状態の時に、所定時間毎に、前記第2スイッチを導通させて、前記内蔵電池から放電された電力に基づいて、前記二次電池を充電し、前記出力端子に流れる電流を検出し、検出結果に基づいて、前記第2スイッチを導通状態から非導通状態に切り換えることを特徴とする充電器。 In any one of Claims 3 thru | or 7,
The first switch is provided in the first wiring;
When the DC power is not input to the input unit and the first and second switches are both in a non-conductive state, the charge / discharge circuit causes the second switch to conduct every predetermined time, Based on the electric power discharged from the internal battery, the secondary battery is charged, the current flowing through the output terminal is detected, and the second switch is switched from a conductive state to a non-conductive state based on the detection result. A charger characterized by.
内蔵電池と、
前記内蔵電池を充放電する充放電回路と、
電子機器に接続可能であり、前記電子機器の二次電池を充電するための電流を出力する出力端子と、
前記入力部と分岐ノードとを接続する第1配線と、
前記分岐ノードと前記出力端子とを接続する第2配線と、
前記分岐ノードと前記充放電回路とを接続する第3配線と、
前記第1配線に設けられた第1スイッチと、
前記第2配線に設けられた第2スイッチと、
を有し、
前記充放電回路は、
前記入力部からの前記DC電力に基づいて、前記二次電池及び前記内蔵電池を同時に充電し、または前記二次電池を充電する時に前記第1,第2スイッチを導通させ、
前記入力部からの前記DC電力に基づいて、前記内蔵電池を充電する時に、前記第1スイッチを導通させ、かつ、前記第2スイッチを非導通とし、
前記内蔵電池を放電させて前記二次電池を充電する時に、前記第1スイッチを非導通とし、かつ、前記第2スイッチを導通とすることを特徴とする充電器。 An input unit to which DC power is input;
Built-in battery,
A charge / discharge circuit for charging / discharging the internal battery;
An output terminal that is connectable to an electronic device and outputs a current for charging a secondary battery of the electronic device;
A first wiring connecting the input unit and the branch node;
A second wiring connecting the branch node and the output terminal;
A third wiring connecting the branch node and the charge / discharge circuit;
A first switch provided in the first wiring;
A second switch provided in the second wiring;
Have
The charge / discharge circuit is
Based on the DC power from the input unit, the secondary battery and the built-in battery are charged at the same time, or the first and second switches are turned on when charging the secondary battery,
Based on the DC power from the input unit, when charging the built-in battery, the first switch is turned on, and the second switch is turned off,
A battery charger characterized in that when the internal battery is discharged to charge the secondary battery, the first switch is turned off and the second switch is turned on.
内蔵電池と、
電子機器に接続され、前記電子機器の二次電池を充電するための電流を出力する出力端子と、
前記内蔵電池を充放電する充放電回路と、
を有し、
前記充放電回路は、前記入力部に前記DC電力が入力されない時に、所定時間毎に、前記内蔵電池から放電された電力に基づいて、前記二次電池を充電し、充電中に前記出力端子に流れる電流を検出し、検出結果に基づいて、前記二次電池が満充電に至る前に、前記二次電池の充電を終了することを特徴とする充電器。 An input unit to which DC power is input;
Built-in battery,
An output terminal connected to an electronic device and outputting a current for charging a secondary battery of the electronic device;
A charge / discharge circuit for charging / discharging the internal battery;
Have
The charging / discharging circuit charges the secondary battery based on the power discharged from the built-in battery every predetermined time when the DC power is not input to the input unit, and supplies the secondary battery to the output terminal during charging. A charger characterized by detecting a flowing current and terminating charging of the secondary battery before the secondary battery reaches full charge based on a detection result.
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