JP3528326B2 - 電池を内蔵した電子機器の充電装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、充電装置に係わり、特
に、携帯電話等の充電状態にあっても動作する電池を内
蔵した電子機器の充電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電池を内蔵した電子機器、例えば
携帯電話等の電子機器の充電装置にマイクロコンピュー
タを内蔵させ、この内蔵したマイクロコンピュータによ
り充電々流を制御させるようになった。例えば、特開平
５−１６０７７４号公報においては、複数種の電池パッ
クを内蔵した携帯電話の充電器にマイクロコンピュータ
を内蔵させ、携帯電話本体に内蔵されたマイクロコンピ
ュータから充電器内のマイクロコンピュータに電池パッ
クの種類と携帯電話の送信オン／オフ情報を送信し、携
帯電話本体の状態に応じて充電器内のマイクロコンピュ
ータより充電々流を制御することが提案されている。

【０００３】例えば、この種の電池を充電器により充電
するに際しては定電圧充電を行い、この充電時の充電々
流を常時検出して充電中の表示を行い、電池の満充電状
態を検知して満充電の表示を行っていた。例えば、充電
を開始すると、第１のＬＥＤランプ等により充電中の表
示を行い、図４に示されるように、充電初期の充電々流
は大きく流れ、充電が進むにつれて充電々流は徐々に減
少し、充電々流が初期充電々流の２０％程度（約９０％
充電完了時）になると、第２のＬＥＤランプ等により満
充電の表示をするようになされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような充電状態において、携帯電話本体の送信部が動作
すると、携帯電話の動作のための電流が充電々流に影響
を与えて充電々流が短時間内に変動する。充電々流が短
時間内に変動すると、特に、充電末期において充電々流
が短時間内に変動すると、図４から明らかなように、満
充電状態を誤検出することとなる。満充電状態を誤検出
すると、満充電の表示がなされていたものが充電中の表
示に切り替わり、あるいは、充電中の表示がなされてい
たものが満充電の表示に切り替わるという事態が生じ、
携帯電話の使用者は携帯電話が故障したかのような誤認
識を生じる。

【０００５】そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなさ
れたものであり、正確な充電状態を検出できる充電装置
を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は充電状態にあっ
ても動作する電池を内蔵した電子機器の充電装置であっ
て、本発明の構成上の第１の特徴は、電池を内蔵した電
子機器が充電装置に装着されたか否かの判定を行う装着
判定手段と、この装着判定手段により、電池を内蔵した
電子機器が充電装置に装着されたと判定されたとき、電
池を内蔵した電子機器の動作状態を確認するための動作
状態確認信号を前記電池を内蔵した電子機器へ送信する
動作状態確認信号送信手段と、この動作状態確認信号送
信手段から送信された動作状態確認信号の受信に基づき
前記電池を内蔵した電子機器が送信した動作状態監視信
号を受信する動作状態監視信号受信手段と、この動作状
態監視信号受信手段が受信した動作状態監視信号に基づ
いて電子機器が大消費電力の使用状態であるか否かの判
定を行う消費電力判定手段とを備え、この消費電力判定
手段が大消費電力の使用状態であると判定すると充電電
流の検出を行わなくし、消費電力判定手段が大消費電力
の使用状態でないと判定すると充電電流の検出を行うよ
うにしたことにある。また、本発明の構成上の第２の特
徴は、上述の電子機器を携帯電話としたことにある。

【０００７】

【発明の作用・効果】上記のように構成した本発明にお
いては、消費電力判定手段が大消費電力の使用状態であ
ると判定すると充電電流の検出を行わなくし、消費電力
判定手段が大消費電力の使用状態でないと判定すると充
電電流の検出を行うようにしたので、満充電状態を誤検
出することがなくなる。そして、満充電状態を誤検出し
なくなるので、満充電の表示がなされていたものが充電
中の表示に切り替わり、あるいは、充電中の表示がなさ
れていたものが満充電の表示に切り替わるという事態を
生じなくなり、この種電池を内蔵した電子機器の使用者
の信頼性が向上する。

【０００８】

【実施例】以下に、図に基づいて本発明の電池を内蔵し
た電子機器の充電装置の一実施例を説明する。図１は充
電状態にあっても動作する電池を内蔵した電子機器とし
て携帯電話に適用した場合の充電装置と携帯電話との関
係を示す斜視図である。なお、本実施例の携帯電話にお
いては、受話器を持たずに通話できる機能を有する携帯
電話、いわゆるハンズフリーの携帯電話であるので、充
電中においても通話可能となる。

【０００９】図１において、携帯電話本体１０は電池パ
ック２０を内蔵しており、この電池パック２０を内蔵し
た携帯電話本体１０を充電装置３０のカールコードコネ
クタ４０に装着することにより、電池パック２０が充電
されるようになされている。また、充電装置３０は充電
中の状態を表示する赤色発光ＬＥＤ３７と、満充電の状
態を表示する緑色発光ＬＥＤ３８とを備えている。この
充電装置３０には、例えば、車室内に設置されるシガー
ライタケーブル５０を介して車両内に設けられたバッテ
リー電源（直流電源）が供給されるようになされてい
る。なお、充電装置３０には、ハンズフリー通話を可能
にするためのマイクロフォン６０および外部スピーカ８
０が設けられ、また、外部アンテナとの接続を可能にす
るための外部アンテナ接続用ケーブル７０が設けられて
いる。

【００１０】図２は、図１の携帯電話本体１０、電池パ
ック２０および充電装置３０の内部構成を示すブロック
回路図である。図２において、携帯電話本体１０は電池
パック２０と電気的に接続するための接点Ａ、Ｂ、Ｃ
と、充電装置３０と電気的に接続するための接点Ｄ、
Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈと、内部回路１１とから構成されてい
る。内部回路１１は電話機としての発信、着信等の通話
制御を行うＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマ
イクロコンピュータ等により構成している。

【００１１】電池パック２０は、複数個のリチウムイオ
ン電池２１ａ、２１ｂと、これらの複数個のリチウムイ
オン電池２１ａ、２１ｂを過充電、過放電、過電流等か
ら保護する電池制御回路２２と、これらの複数個のリチ
ウムイオン電池２１ａ、２１ｂの電池温度を検出するサ
ーミスタ等からなる温度検出素子２３と、携帯電話本体
１０と電気的に接続するための接点Ａ、Ｂ、Ｃを備えて
いる。ここで、サーミスタ等からなる温度検出素子２３
を備えるのは、過充電等によりリチウムイオン電池２１
ａ、２１ｂの温度が上昇した場合に、この温度上昇をサ
ーミスタ等からなる温度検出素子２３により検出して、
リチウムイオン電池２１ａ、２１ｂが劣化したり、故障
するのを防止するために用いている。

【００１２】本実施例においては、この温度検出素子２
３の抵抗の変化を、後述する携帯電話本体１０の充電装
置３０への装着の有無の判定に利用している。

【００１３】充電装置３０は、電池パック２０を取り付
けた携帯電話本体１０と電気的に接続するための接点
Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈと、接点Ｄを介して電池パック２０
へ充電電圧を供給する充電回路３１と、充電回路３１よ
り電池パック２０へ流れる充電電流を検出する電流検出
回路３２と、電流検出回路３２により検出された電流値
に対応するアナログの電圧値および接点Ｅを介して入力
されるサーミスタ等からなる温度検出素子２３の抵抗値
に対応するアナログの電圧値をディジタル値に変換する
Ａ／Ｄコンバータを内蔵し、携帯電話本体１０の内部回
路１１のマイクロコンピュータから出力された信号が接
点Ｈ、信号線３３を介して入力されて各種信号処理を行
うとともにこの信号処理に基づいて携帯電話本体１０の
内部回路１１に信号線３４、接点Ｇを介して制御信号を
出力するＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイ
クロコンピュータ３５と、充電回路３１およびマイクロ
コンピュータ３５に最適な直流電源を供給する電源回路
３６と、充電中の状態を表示する赤色発光ＬＥＤ３７
と、満充電の状態を表示する緑色発光ＬＥＤ３８とを備
えている。

【００１４】図３は、本実施例のマイクロコンピュータ
３５の充電処理の動作を示すフローチャートである。本
実施例の充電装置３０の充電処理の動作を図３のフロー
チャートに基づいて説明する。まず、ステップ１００に
おいて充電処理の動作を開始すると、ステップ１０２に
て、電池パック２０が接続された携帯電話本体１０が充
電装置３０のカールコードコネクタ４０（図１参照）に
装着されているか否かの判定を行う。電池パック２０が
接続された携帯電話本体１０が充電装置３０のカールコ
ードコネクタ４０（図１参照）に装着されている場合
は、直流電源５５、シガーライタケーブル５０、電源回
路３６、充電回路３１、接点Ｄ、接点Ａ、電池制御回路
２２を通してリチウムイオン電池２１ａ、２１ｂを定電
圧充電する。

【００１５】ここで、カールコードコネクタ４０（図１
参照）に携帯電話本体１０が装着されているか否かの判
定は、本実施例においては、電池温度を検出するために
備えているサーミスタ等からなる温度検出素子２３を用
いて行う。サーミスタ等からなる温度検出素子２３の抵
抗値に対応するアナログ電圧値を接点Ｅを介してマイク
ロコンピュータ３５に入力され、この入力されたアナロ
グ電圧値をマイクロコンピュータ３５に内蔵したＡ／Ｄ
コンバータ（図示せず）によりディジタル電圧値に変換
し、この変換されたディジタル電圧値に基づいて行う。

【００１６】即ち、カールコードコネクタ４０（図１参
照）に携帯電話本体１０が装着されている場合は、サー
ミスタ等からなる温度検出素子２３の抵抗値が存在して
所定の電圧値が出力されるが、カールコードコネクタ４
０（図１参照）に携帯電話本体１０が装着されていない
場合は、サーミスタ等からなる温度検出素子２３の抵抗
値は０で電圧値は出力されなく、この電圧値を検出する
ことにより、カールコードコネクタ４０（図１参照）に
携帯電話本体１０が装着されているか否かの判定を行う
ことができる。

【００１７】このステップ１０２にて「ＮＯ」と判定さ
れた場合は、この処理を繰り返す。ステップ１０２にて
「ＹＥＳ」と判定された場合は、次のステップ１０４に
進む。ステップ１０４において、 カールコードコネク
タ４０（図１参照）に携帯電話本体１０が初めて装着さ
れたか否かの判定を行う。即ち、携帯電話本体１０の内
部回路１１から出力する各種シリアルコードデータ（例
えば、通信状態が変化する毎に出力される待ち受け中、
圏外中、通話中等のシリアルコードデータ）信号を今ま
でにマイクロコンピュータ３５が受信したか否かの判定
を行う。

【００１８】このステップ１０４にて「ＹＥＳ」と判定
されると、即ち、携帯電話本体１０の内部回路１１から
出力される各種シリアルコードデータ信号を今までにマ
イクロコンピュータ３５が受信したことがない場合は次
のステップ１０６に進む。ステップ１０４にて「ＮＯ」
と判定されると、即ち、携帯電話本体１０の内部回路１
１から出力する各種シリアルコードデータを今までにマ
イクロコンピュータ３５が受信したことがある場合はス
テップ１０８に進む。

【００１９】ステップ１０６において、マイクロコンピ
ュータ３５は、携帯電話本体１０の内部回路１１のマイ
クロコンピュータに状態確認信号を送信する。この状態
確認信号は、携帯電話本体１０の現在の通信状態、例え
ば、待ち受け中、圏外中、通話中等の通信状態をマイク
ロコンピュータ３５に報告すべき旨の信号である。つい
で、ステップ１０８に進み、このステップ１０８におい
て、携帯電話本体１０の内部回路１１のマイクロコンピ
ュータから送出された状態監視信号を受信し、次のステ
ップ１１０に進む。状態監視信号は、携帯電話本体１０
の現在の通信状態、例えば、待ち受け中、圏外中、通話
中等の通信状態の信号（例えば、通信状態が変化する毎
に出力する待ち受け中、圏外中、通話中等のシリアルコ
ードデータの信号）である。

【００２０】ステップ１１０において、ステップ１０８
にて受信した現在の通信状態（例えば、待ち受け中、圏
外中、通話中等）の信号の判定を行う。現在の通信状態
が通話中状態であると、このステップ１１０において
「ＹＥＳ」と判定され、ステップ１０２に戻り、上述の
ステップ１０２〜ステップ１１０までの処理を繰り返
す。即ち、現在の通信状態が通話状態にあると、送信電
力の指定送信電力制御が行われるために消費電力が大き
く変動しやすく、充電電流も短時間内での変動が大きく
なる。この状態で充電電流を検出して満充電状態の判定
を行うと、誤った判定を行うこととなる。特に、リチウ
ムイオン電池の満充電の判定においては、比較的長く安
定した充電々流を検出して正確な充電電流を測定するこ
とが必要であるので、通信状態が通話状態にあると、充
電々流の検出を行わないこととする。

【００２１】ステップ１１０において「ＮＯ」と判定さ
れると、即ち、現在の通信状態が通話状態以外の状態、
例えば、待ち受け中、圏外中であると、この種携帯電話
においては間欠受信処理が行われているため、電力消費
が少なく、安定した充電々流の検出が行えるため、ステ
ップ１１２に進み、電流検出回路３２から出力されたア
ナログ電圧をマイクロコンピュータ３５に内蔵されたＡ
／Ｄコンバータはディジタル電圧値に変換し、充電々流
の検出を行う。

【００２２】次に、ステップ１１４に進み、ステップ１
１２にて変換されたディジタル電圧値が所定の電圧（例
えば、初期充電々流の２０％程度に対応する電圧値）に
達したか否かの判定を行う。このディジタル電圧値が所
定の電圧（例えば、初期充電々流の２０％程度に対応す
る電圧値）に達していると満充電であると判定してステ
ップ１１６に進み、緑色発光のＬＥＤ３８を点灯させ
る。ステップ１１２にて変換されたディジタル電圧値が
所定の電圧（例えば、初期充電々流の２０％程度に対応
する電圧値）に達していない場合は、満充電ではないと
判定してステップ１１８に進み、赤色発光のＬＥＤ３７
を点灯させる。

【００２３】以上に説明したように、本実施例において
は、サーミスタ等からなる温度検出素子２３の抵抗の変
化を携帯電話本体１０の充電装置３０への装着の有無の
判定に利用しているので、新たな部品を付加することな
く携帯電話本体１０の充電装置３０への装着の有無の判
定が行えるようになる。また、携帯電話本体１０の内部
回路１１より出力される各種シリアルコードデータを利
用して携帯電話本体１０の通信状態の各種判定を行うよ
うにしているので、新たな構成を付加することなく、安
価にこの種携帯電話の充電装置を製造することが可能と
なる。

【００２４】さらに、ステップ１０８にて受信した現在
の通信状態が通話状態であると、大消費電力の使用状態
であるので充電電流の検出を行わなくし、ステップ１０
８にて受信した現在の通信状態が通話状態以外の状態、
例えば、待ち受け中、圏外中であると、間欠受信処理が
行われているために電力消費が少なく、安定した充電々
流の検出が行えるため、この状態で充電々流を検出して
も充電々流の変動は少なく、満充電状態を誤検出するこ
とがなくなる。

【００２５】そして、満充電状態を誤検出しなくなるの
で、満充電の表示がなされていたものが充電中の表示に
切り替わり、あるいは、充電中の表示がなされていたも
のが満充電の表示に切り替わるという事態を生じなくな
り、この種電池を内蔵した電子機器の使用者の信頼性が
格段に向上する。

【００２６】なお、本実施例においては、電池パックと
してリチウムイオン電池を用い、充電状態にあっても動
作する電子機器として携帯電話を用いる例について説明
したが、電池パックの消費電力の状態が把握できれば、
どのような電子機器であってもよい。また、リチウムイ
オン電池に限らず、どのような二次電池であってもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 充電装置と携帯電話との関係を示す斜視図で
ある。

【図２】 図１の内部構成を示すブロック回路図であ
る。

【図３】 本発明の充電装置の充電処理の動作を示すフ
ローチャートである。

【図４】 定電圧充電の充電特性を示す図である。

【符号の説明】

１０…携帯電話本体、１１…内部回路、２０…電池パッ
ク、２１ａ、２１ｂ…リチウムイオン電池、２２…電池
制御回路、２３…温度検出素子（サーミスタ）、３０…
充電装置、３１…充電回路（定電圧充電回路）、３２…
電流検出回路、３５…マイクロコンピュータ、３６…電
源回路、５０…シガーライタケーブル、５５…直流電源

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充電状態にあっても動作する電池を内蔵
   した電子機器の充電装置であって、 前記電池を内蔵した電子機器が充電装置に装着されたか
   否かの判定を行う装着判定手段と、 この装着判定手段により、前記電池を内蔵した電子機器
   が前記充電装置に装着されたと判定されたとき、前 記電
   池を内蔵した電子機器の動作状態を確認するための動作
   状態確認信号を前記電池を内蔵した電子機器へ送信する
   動作状態確認信号送信手段と、 前記動作状態確認信号送信手段から送信された動作状態
   確認信号の受信に基づき、前記電池を内蔵した電子機器
   が送信した動作状態監視信号を受信する動作状態監視信
   号受信手段と、 前記動作状態監視信号受信手段が受信した動作状態監視
   信号に基づいて前記電子機器が大消費電力の使用状態で
   あるか否かの判定を行う消費電力判定手段とを備え、 前記消費電力判定手段が大消費電力の使用状態であると
   判定すると充電電流の検出を行わなくし、前記消費電力
   判定手段が大消費電力の使用状態でないと判定すると充
   電電流の検出を行うようにしたことを特徴とする電池を
   内蔵した電子機器の充電装置。
2. 【請求項２】 前記電子機器が携帯電話であることを特
   徴とする請求項１に記載の電池を内蔵した電子機器の充
   電装置。