JP4953249B2 - 携帯機器 - Google Patents

Description

本発明は、二次電池に関し、特にリチウムイオン二次電池を内蔵した保護機能付きの電池パック、電池パック内蔵用保護動作制御ＩＣおよびこれらを利用する携帯機器に関する。

現在、携帯電話端末などの携帯機器には充電可能な電池である二次電池として、電圧が高い、エネルギー密度が高い、メモリー効果がない、サイクル寿命が長い、急速充電が可能、等の種々の利点から、リチウムイオン二次電池が広く利用されている。

リチウムイオンニ次電池は、危険性の高い素電池（電池セル）を使用しているため、保護回路を内蔵した電池パックの形態で提供されることが一般的である。この保護回路には、過充電保護、過電流保護、過放電保護の各機能が搭載されている。その他、ショート保護や正規充電器検出を行っているものもある。このような電池パックでは、温度情報を充電器へ出力し、充電回路において推奨している充電許可温度を外れた場合は充電を停止するようにしている。

一方、電池パックに充電機能を内蔵している電池パックも存在している。この場合、電池の温度が推奨の充電許可温度から外れた場合は自ら充電を停止するか、もしくは一時的に充電を保留し温度が正常範囲へ入ると再び充電を行うものとなっている。

図１に、従来の携帯機器用の電池パック１４０に対する充電回路１２０を内蔵した携帯電話端末としての携帯機器１００の構成を示す。

電池パック１４０は、正極端子１４１と負極端子１４３との間に直列接続された素電池（電池セル）１４８、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタ１４９、過放電／過電流保護用トランジスタ１４７、および過充電保護用トランジスタ１４６を有する。電池パック１４０は、さらに、過放電／過電流保護用トランジスタ１４７および過充電保護用トランジスタ１４６（のゲート電位）を制御する保護回路（保護動作制御ＩＣ）１４５、および電池パック１４０ひいては素電池１４８の温度を検出する温度検出回路１４４を有する。この温度検出回路１４４の出力は温度検出端子１４２に接続される。

電池パック１４０の正極端子１４１と負極端子１４３とに対して、ＡＣアダプタ１１０から充電回路１２０を介して充電用電圧が印加される。ＡＣアダプタ１１０は交流を所定の直流電圧に変換する。

充電回路１２０は、温度依存充電制御回路１３０、電圧検出用抵抗１２２、電流検出部１３１、およびトランジスタ（ＦＥＴ）１２１を備えている。温度依存充電制御回路１３０は、充電電流が流れる電流検出用の抵抗１２２の両端電圧から充電電流を検出する電流検出部１３１、抵抗１２３を介して電圧を検出する定電圧制御部１３２、温度検出端子１４２からの信号を受ける温度検出部１３４、およびこれらの各部１３１〜１３２に基づく充電制御を行う充電制御部１３５を含む。

保護回路１４５を内蔵したニ次電池パック１４０の保護動作について簡単に説明する。

リチウムイオン電池セルは、過充電、過放電に弱い電池であり、また大電流で放電が行われると危険である。このため、過充電保護、過放電保護、過電流保護、の各種保護が行われている。また、充電中に温度が規定の温度を超えると電池の劣化や膨張などの不具合が生じうるので、電池パック１４０内に温度検出回路１４４を備え、充電回路１２０の温度依存充電制御回路１３０に対して温度情報を送り、充電システムー体として保護をかけることが行われている。すなわち、電池温度が規定の温度以上、または規定の温度以下の場合は充電を開始しない、充電中に電池温度が規定の温度以上となった場合は充電を禁止する、という保護をかけるものである。

その他、リチウムイオン二次電池を満充電と判定する設定電圧を切り替えることにより、長寿命モードと高容量モードのいずれかを選択可能とする技術も提案されている（特許文献１参照）。

このように、リチウムイオン二次電池の電池パックは、充電中の温度が推奨の充電許可温度より少しでも高い場合、充電をしないことにより安全性の確保や劣化することを防ぐことができる。
特開２００２−７８２２２号号公報

上述のように、従来の携帯機器用のリチウムイオン電池パックの充電システムは、保護回路を内蔵した電池パックと充電回路とで構成され、その保護回路では、電池の安全および電池の劣化防止のため充電開始時点の電池温度が規定の温度以上となった場合は充電を行わない、充電中であれば充電を一時中断する／終了するなどの動作を行っている。

したがって、そのような従来の電池パックでは、発熱を伴う使用条件で充電しながら使用を継続するということができなかった。

しかしながら近年では、消費電流の大きいアプリケーションの使用の頻度が高くなっている。このような場合、電池パックに蓄えられた電池容量は短い時間で消費されることとなる。そのためアプリケーションを使用しながら充電を行いたい需要が増えてきている。一方、携帯機器用で消費電流の大きいアプリケーションを使用するとその消費電流に比例して携帯機器自体の発熱が大きくなっていく。

このため、従来のシステムでは上記消費電流の大きいアプリケーションでは使用しながら充電を行うことができないという不都合があった。

また、リチウムイオンニ次電池を使用するシステムにおいて、システムの都合上、電池の推奨充電許可温度を上回る温度へ頻繁に達してしまう場合は、敢えて推奨の充電許可温度を超えて使用することを充電システム側で許容し（充電を許可する温度範囲を高い温度側に広げ）、充電を継続することも考えられる。しかし、その場合、電池の劣化が早く進み、電池が膨れるなどの外見上の問題も生じうる。

本発明はこのような背景においてなされたものであり、電池温度が上昇しても電池の劣化や膨張などの不具合を軽減しつつ充電を継続することができるようにするものである。

本発明による携帯機器は、電池パックに充電を行う充電回路を内蔵し、アプリケーションを使用しながら充電を行うことができる携帯機器であって、前記電池パックは、素電池と、過充電保護用トランジスタと、過充電状態を検出し、前記過充電保護用トランジスタのオンオフ制御を行う保護動作制御部と、電池パックの温度を検出する温度検出部と、充電時に前記温度検出部の出力に基づいて電池パックの温度が基準温度以上となったことが検出された場合、前記過充電保護用トランジスタのＯＮ抵抗値を制御するＯＮ抵抗制御部とを備え、前記ＯＮ抵抗制御部は、充電時に前記温度検出部の出力に基づいて電池パックの温度が前記基準温度以上となったことが検出された場合、前記過充電保護用トランジスタのＯＮ抵抗値を制御することにより前記素電池に対する充電動作を継続し、前記充電回路は、前記基準温度より高い所定の温度が検出されたとき、充電を停止させる充電制御部を有する。

従来の二次電池の保護回路における過充電保護用トランジスタは、ＯＮ（抵抗値≒０）またはオフ（抵抗値≒∞）でしか使用をしていなかったのに対し、本発明では、充電を行っている状態で、かつ電池温度が基準温度より高い場合、過放電保護用トランジスタの制御を行い、ＯＮ時の抵抗値を上げることにより素電池にかかる充電電圧および電流を下げることにより、電池温度が上昇しても電池の劣化や膨張などの不具合を軽減しつつ充電を継続することができる。

また、充電回路に安全性を高める機能がある場合は、電池パック内での保護機能と併用することができ、更なる安全性向上の実現が可能となる。

以下、本発明の好適な実施の形態について他の図面を参照しながら詳細に説明する。

図２は、本実施の形態における電池パック２４０の内部構造および、この電池パック２４０に対する充電回路１２０を内蔵した携帯電話端末としての携帯機器２００の構成例を示している。

電池パック２４０は、正（＋）極端子２４１と負（−）極端子２４３との間に直列接続された素電池（電池セル）２４８、この素電池に直接に接続されたＰＴＣサーミスタ２４９、過放電／過電流保護用トランジスタ２４７、および過充電保護用トランジスタ２４６を有する。ここでは、過放電／過電流保護用トランジスタ２４７および過充電保護用トランジスタ２４６としてはＦＥＴを用いている。電池パック２４０は、さらに、過放電／過電流保護用トランジスタ２４７および過充電保護用トランジスタ２４６（のゲート電位）を制御する保護回路（保護動作制御ＩＣ）２４５、温度検出回路２４４、基準温度判定器２５２、充電／放電判定器２５３、ＡＮＤ回路２５４、高温充電制御スイッチ（トランジスタ）２５５、抵抗２５６，２５７を有する。

電池パック２４０内にある温度検出回路２４４は、実際の一般的な回路では、ＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタ（静特性サーミスタ）のみで構成することができ、その一端が電池パックの−極端子２４３に接続され他端が電池パック２４０の温度検出端子２４２に接続され、電池パック単体ではオープンの状態になっている。ＮＴＣサーミスタは温度上昇とともに抵抗値が減少する素子であり、その結果、温度の変化に呼応して分圧された電圧も変化する。すなわち温度検出回路２４４は現在の電池パック２４０の温度に応じて変化する信号を出力する。これを充電回路２２０の温度検出部２３４で読み取って電池温度として検出する。充電制御部２３５は、この温度が基準温度（設定値）以上になれば、素電池２４８が高温であると判断して、トランジスタ２２１を制御して充電を停止する。温度検出回路２４４の出力は温度検出端子２４２および基準温度判定器２５２の一方の入力端子に接続される。

なお、温度検出回路２４４には、ＮＴＣサーミスタに限るものではなく、他の素子（温度検出ＩＣ、別の受動素子）などでも同様の機能を達成することができる。

基準温度判定器２５２は、温度検出回路２４４の出力と基準電圧２５１とを比較して、検出された温度が基準温度以上となったかどうかを判定する回路である。

充電／放電判定器２５３は、直列に接続された両トランジスタ２４６，２４７のチャンネルの一端の電位と他端の電位とを比較して素電池２４８に流れる電流の向きを検出することにより、現在の動作が充電か放電かを判定する回路である。

基準温度判定器２５２と充電／放電判定器２５３の両出力を受けるＡＮＤ回路２５４は、充電状態において検出温度が基準温度以上となった場合に出力を発生する。

これらの部品２５２，２５３，２５４，２５５が本発明における「ＯＮ抵抗制御部」を構成している。

高温充電制御スイッチ（トランジスタ）２５５は、通常ＯＦＦ状態にあり、ＡＮＤ回路２５４からの出力を受けてＯＮ状態となり、Ｃｏｕｔ出力電圧を抵抗２５６，２５７で分圧した電圧で過充電保護用トランジスタ２４６を駆動する。この分圧電圧は過充電保護用トランジスタ２４６を、そのＯＮ時の抵抗値（ほぼ０）よりも大きい所定のＯＮ抵抗値をもって導通させるような、抵抗２５６，２５７について分圧比を選定する。

電池パック２４０の正極端子２４１と負極端子２４３とに対しては、ＡＣアダプタ２１０から充電回路２２０を介して充電用電圧が印加される。ＡＣアダプタは交流を所定の直流電圧に変換する。

携帯機器２００内の充電回路２２０は、温度依存充電制御回路２３０、電圧検出用抵抗２２３、電流検出部２２２、トランジスタ（ＦＥＴ）２２１を備えている。温度依存充電制御回路２３０は、充電電流が流れる電流検出用の抵抗２２２の両端電圧から充電電流を検出する電流検出部２３１、抵抗２２３を介して電圧を検出する定電圧制御部２３２、温度検出端子２４２からの信号を受ける温度検出部２３４、およびこれらの各部２３１〜２３２に基づく充電制御を行う充電制御部２３５を含む。

保護回路として保護動作制御ＩＣ２４５を内蔵したリチウムイオンニ次電池パック２４０の保護動作について簡単に説明する。図４に、保護動作制御ＩＣ２４５の概略の内部構成を示す。

保護動作制御ＩＣ２４５は電源端子Ｖｄｄ４０１，Ｖｓｓ４０９，Ｖ−４２０と、信号出力端子Ｄｏｕｔ４１８，Ｃｏｕｔ４１９を有する。

ＶｓｓとＶｄｄとの差分電圧は、直列接続された抵抗４０２，４０３で分圧され、過充電用電圧検出器４０６で基準電圧４０８と比較される。過充電用電圧検出器４０６はその出力をレベルシフト回路４１１を介してＣｏｕｔ端子４１９に出力する。

同様に、Ｖｓｓに対するＶｄｄの差分電圧は、直列接続された抵抗４０４，４０５で分圧され、過放電用電圧検出器４０７で基準電圧４０８と比較される。過放電用電圧検出器４０７はその出力をＮＯＲ回路４１３に入力する。ＮＯＲ回路４１３の他方の入力端子には、放電過電流用電圧検出器４１４の出力が入力される。放電過電流用電圧検出器４１４は、Ｖｓｓをベースとした基準電圧４１５とＶ−電圧とを比較する。

ＮＯＲ回路４１３の出力は遅延回路４１２を介してＡＮＤ回路４１６の一方の入力端子に入力される。ＡＮＤ回路４１６の他方の入力端子には、Ｖ−に接続された短絡検出部４１７の出力が入力される。ＡＮＤ回路４１６の出力はＤｏｕｔ４１８に出力される。

保護動作制御ＩＣ２４５の具体的な機能は次の４つである。
（１）過充電保護：リチウムイオン電池セルは、過充電に弱い電池である。このため、電池セル２４８の電圧が規定電圧以上に上がった場合、過充電保護用トランジスタ２４６をＯＦＦすることにより充電ができないよう保護をかけるものである。具体的には、素電池２４８の電圧を保護動作制御ＩＣ２４５のＶｄｄとＶｓｓ間で監視し、設定電圧以上になると、通常時はＨｉｇｈを出力しているＣｏｕｔ端子をＬｏｗにして過充電保護用トランジスタ２４６をＯＦＦにする。すなわち、保護動作制御ＩＣ２４５内の過充電用電圧検出器４０６が設定電圧以上の電圧を検出をすると、Ｃｏｕｔ端子にに接続されたトランジスタ２４６をＯＦＦすることによって過充電を保護をする。実際には過充電用電圧検出器４０６に、ヒステリシスを持たせてあり、動作を解除する設定電圧は動作電圧より低い電圧で解除を行う。
（２）過放電保護：リチウムイオン電池セルは、過放電に弱い電池である。このため、電池セル２４８の電圧が規定電圧以下に下がった場合、放電ができないよう過放電／過電流保護用トランジスタ２４７をＯＦＦすることにより保護をかけるものである。具体的には、素電池２４８の電圧を保護動作制御ＩＣ２４５のＶｄｄとＶｓｓ間で監視し、設定電圧以下になると、通常時はＨｉｇｈを出力しているＤｏｕｔ端子をＬｏｗにして過放電／過電流保護用トランジスタ２４７をＯＦＦにする。
すなわち、保護動作制御ＩＣ２４５内では、過放電用電圧検出器４０７が設定電圧以下の電圧を検出をすると、Ｄｏｕｔ端子に接続されたトランジスタ２４７をＯＦＦすることによって過充電を保護をする。過放電用電圧検出器４０７についても実際にはヒステリシスを持たせてあり、動作を解除する設定電圧は動作電圧より高い電圧で解除を行う。
（３）過電流保護：大電流で放電が行われると危険であるため、専用機器で使用する電流以上の電流が流れた場合、過放電／過電流保護用トランジスタ２４７をＯＦＦすることにより、電流を遮断し、保護をかけるものである。具体的には、２つの保護用トランジスタの両端の電位をＶｓｓ−とＶ−間で監視しており、設定された電位差以上になると、通常時はＨｉｇｈを出力しているＤｏｕｔ端子をＬｏｗにして過放電／過電流保護用トランジスタ２４７をＯＦＦにする。
すなわち、保護動作制御ＩＣ２４５内では、放電過電流用電圧検出器４１４がＶＳＳとＶ−との間の電位差が予め設定された電圧以上となったことを検出したとき、Ｄｏｕｔ端子に接続されたトランジスタ２４７をＯＦＦすることによって放電過電流状態から電池セルを切り離すことにより保護を行う。
（４）短絡検出：回路の短絡が発生すると危険であるため、短絡を検出したときトランジスタ２４７をＯＦＦすることにより、電流を遮断し、保護をかけるものである。具体的には、保護動作制御ＩＣ２４５内でＶ−の電位が急激に変動した場合、短絡検出部４１７がこれを検出し、Ｄｏｕｔ端子にＬｏｗを出力し、この端子に接続されたトランジスタ２４７をＯＦＦすることによって短絡状態から電池セルを切り離す。

さらに電池パック内には次の機能が備えられる。
（５）温度検出機能（充電回路が電池パック２４０の外側に存在する場合）：専用の充電回路２２０の温度依存充電制御回路２３０に対して、電池パック２４０内の温度検出回路２４４から温度情報を送り、充電システムー体として保護をかけるものである。電池温度が規定の温度以上、または規定の温度以下の場合は充電を開始しない、充電中に電池温度が規定の温度以上となった場合は充電を禁止する、という保護をかけるものである。具体的には、温度検出端子２４２と−極端子２４３と間に接続された温度検出回路（基準温度検出素子）２４４に充電回路側から基準電圧２３６でプルアップを行い、温度検出回路２４４と充電回路内のプルアップ抵抗２３７で分圧された電圧を温度検出部２３４で利用する温度情報としている。

次に図３に、本実施の形態における他の構成の電池パック３４０を内蔵した携帯機器３００の構成例を示す。図２に示した要素と同様の要素には同じ参照番号を付して、重複した説明は省略する。

図２の構成では、電池パック内での制御で利用する基準温度は単一の温度としたが、図３の例では基準温度を複数とする。図の例では、第１および第２の基準温度の二つの基準温度を用いている。ここでは、第２の基準温度は、第１の基準温度より高く設定されているとする。また、第２の基準温度は温度依存充電制御回路２３０において充電回路２２０のトランジスタ２２１をＯＦＦさせる温度よりは低いものとする。逆に言えば、トランジスタ２２１をＯＦＦさせる温度は従来よりも高く設定することができる。

図３の構成では、基準電圧２５１ａ，２５１ｂを設け、温度検出回路２４４の出力をそれぞれ別個の基準電圧２５１ａ，２５１ｂと比較するため、基準温度判定器２５２に加えて基準温度判定器３４１を設けている。これに伴い、基準温度判定器３４１と充電／放電判定器２５３の両出力を受けるＡＮＤ回路３４２と、このＡＮＤ回路３４２の出力によりＯＮ／ＯＦＦ駆動されるもう一つの高温充電制御スイッチ（トランジスタ）３４３を設けている。高温充電制御スイッチ（トランジスタ）３４３は抵抗２５７と−端子２４３との間に接続され、電池パック３４０の検出温度が、基準電圧２５１ｂに対応する第２の基準温度に達するまではＯＦＦ状態にあり、それ以上となったときにＯＮ状態となる。温度が第１の基準温度より低い値から上昇していく際、第１の基準温度以上となったとき、まず、高温充電制御スイッチ（トランジスタ）２５５がＯＦＦからＯＮとなる。このとき、抵抗２５７に対して抵抗２５６が接続された状態となる。したがって、過充電保護用トランジスタ２４６のゲート電位が低下する（ただし、同トランジスタの導通状態は維持される）。さらに温度が上昇して第２の基準温度以上となったとき高温充電制御スイッチ（トランジスタ）３４３がＯＦＦからＯＮとなる。このとき、抵抗２５６に対して抵抗３４４が並列に接続された状態となる。抵抗２５６と抵抗３４４の並列合成抵抗値は抵抗２５６の抵抗値より低下するので、過充電保護用トランジスタ２４６のゲート電位がさらに低下する（ただし、同トランジスタの導通状態はなお維持される）。

このように図３の構成によれば、電池温度に応じて過充電保護用トランジスタ２４６の導通状態に複数段階で切替制御することができる。すなわち、図２の構成では過充電保護用トランジスタ２４６の導通状態は高導通状態（抵抗値ほぼゼロ）、中導通状態（ほぼゼロとほぼ無限大との中間のＯＮ抵抗値）、遮断状態の３状態であったが、図３の構成では高導通状態、中導通状態（第１のＯＮ抵抗値）、低導通状態（第２のＯＮ抵抗値）、遮断状態（抵抗値ほぼ無限大）の４状態となる。これにより、充電時に電池が基準温度以上となった場合、過充電保護用トランジスタのＯＮ抵抗値を制御することにより素電池にかかる電流・電圧を多段階的に押さえ充電を継続する。すなわち、電池温度に応じてよりきめ細かに充電制御を行うことが可能となる。

次に、図５に図２の携帯機器２００の変形例としての携帯機器４００の構成例を示す。この回路構成は図２に示したものと同様であるが、基準温度判定器２５２と、充電／放電判定器２５３と、ＡＮＤ回路２５４とを保護動作制御ＩＣ５４５の内部に取り込んでいる。保護動作制御ＩＣ５４５は、さらに、高温充電制御スイッチ（トランジスタ）２５５および抵抗２５６を元の保護動作制御ＩＣ２４５内に取り込んだ形式の過充電保護用トランジスタ制御部５４６を内蔵している。電池パック５４０の動作は基本的には図２に示した電池パック２４０と同じであるが、素電池２４８の電圧から過充電保護用トランジスタ制御部５４６に対してフィードバックをかけることにより、過充電保護用トランジスタ制御部５４６のトランジスタ制御にレギュレータの特性を持たせることができる。すなわち、電池温度を検出した際に充電の電圧を一定に抑える機能をあわせ持たせた保護動作制御を行うことができる。

図６は、図５の携帯機器４００の構成と類似しているが、電池パック６４０内に、既存の温度検出回路６４４に加えて、別個の温度検出回路２４４と、その出力端子を第２の基準電圧６４３にプルアップする抵抗６４６を別個に設けた携帯機器６００の構成例を示している。これにより、充電回路２２０へ温度情報を送るための温度検出回路６４４とは別に、電池パック内で利用される温度情報を得るための温度検出回路２４４を独自に持つことができる。これにより、電池パック内で検出させる温度の設定を容易にすることができる。すなわち、携帯機器用の温度検出回路共有化による自由度の低下を回避することができる。

図７に、上記の実施の形態による各種構成において実現できる電池温度と素電池の充電電圧の関係を表したグラフを示す。この充電電圧は＋極端子２４１とトランジスタ２４７のＰＣＴサーミスタ側の端子との間の電圧である。

図７（ａ）〜（ｅ）の設定例１〜５は基準温度判定器と充電／放電判定器と高温充電制御ＳＷが各１ヶの場合もしくは同等の機能を保護動作制御ＩＣで実現した場合の関係を示している。各グラフの破線は、充電回路側で充電停止とする電池温度を検出したとき充電が停止されたことを示している。

グラフの縦軸は充電池の充電電圧（Ｖ）を示し、横軸は電池温度（℃）を示している。充電電圧がある温度で急激にドロップする形状のグラフの設定例では、そのドロップの程度は抵抗２５７，２５６等の分圧比に応じて定まる。グラフの縦軸の値（充電電圧）の温度と共に低下する形状はＦＥＴトランジスタの温度特性や部品の特性によって決まる。例えば、抵抗２５７にＮＴＣサーミスタを用いた場合、温度上昇とともに抵抗２５７の抵抗値が低下するため、高温充電制御スイッチ（トランジスタ）２５５がＯＮした後はトランジスタ２４６のゲート電位は温度上昇とともに上がる。

図８（ａ）〜（ｅ）に、上記の実施の形態による各種構成において実現できる電池温度と素電池の充電電圧の関係を表した設定例６〜１０のグラフを示す。これらは温度の検出を多段で行う構成例に対応している。他の要素については図７の場合と同様である。

図９（ａ）に、温度検出を多段とし、かつレギュレータ機能に移る温度を別に設定した設定例１１のグラフを示す。さらに、図９（ｂ）（ｃ）は低温側でも温度検出を行って過充電保護用トランジスタ２４６の制御を行う場合の設定例１２，１３を示している。図９（ｂ）（ｃ）の差はＦＥＴトランジスタの温度特性や部品の特性の差によるものである。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。

例えば、携帯機器として、主に携帯電話端末について説明したが、その他、ノート型ＰＣ、ＰＤＡ、ゲーム機、音楽プレーヤ等、二次電池を使用する任意の携帯機器に本発明は適用可能である。

二次電池としてはリチウムイオン電池についてのみ説明したが、他の種類の二次電池に対して適用してもよい。

従来の携帯機器用の電池パックに対する充電回路を内蔵した携帯電話端末の構成を示した図である。 本発明の実施の形態における電池パックの内部構造および、この電池パックに対する充電回路を内蔵した携帯機器の構成例を示した図である。 本発明の実施の形態における他の構成の電池パックを内蔵した携帯機器の構成例を示た図である。 図２、図３内の保護動作制御ＩＣの概略の内部構成を示した図である。 図２の回路構成の変形例を示した図である。 図５の回路構成において電池パック内に、別個の温度検出回路を別個に設けたものの図である。 上記の実施の形態による各種構成において実現できる電池温度と素電池の充電電圧の関係を表したグラフである。 上記の実施の形態による各種構成において実現できる電池温度と素電池の充電電圧の関係を表した他のグラフである。 上記の実施の形態による各種構成において実現できる電池温度と素電池の充電電圧の関係を表したさらに他のグラフである。

符号の説明

２００…携帯機器、２１０…アダプタ、２２０…充電回路、２２１…トランジスタ、２２２…電流検出用抵抗、２２３…電圧検出用抵抗、２３０…温度依存充電制御回路、２３１…電流検出部、２３２…定電圧制御部、２３４…温度検出部、２３５…充電制御部、２３６…基準電圧、２３７…プルアップ抵抗、２４０…リチウムイオンニ次電池パック、２４１…正極端子、２４２…温度検出端子、２４３…負極端子、２４４…温度検出回路、２４５…保護動作制御ＩＣ、２４６…過充電保護用トランジスタ、２４７…過放電／過電流保護用トランジスタ、２４８…素電池（電池セル）、２４９…ＰＴＣサーミスタ、２５１，２５１ａ，２５１ｂ…基準電圧、２５２…基準温度判定器、２５３…充電／放電判定器、２５４…ＡＮＤ回路、２５５…高温充電制御スイッチ（トランジスタ）、２５６，２５７…抵抗、３００…携帯機器、３４０…電池パック、３４１…基準温度判定器、３４２…ＡＮＤ回路、３４３…高温充電制御スイッチ（トランジスタ）、３４４…抵抗、４００…携帯機器、４０２，４０３…抵抗、４０４，４０５…抵抗、４０６…過充電用電圧検出器、４０７…過放電用電圧検出器、４０８…基準電圧、４１１…レベルシフト回路、４１２…遅延回路、４１３…ＮＯＲ回路、４１４…放電過電流用電圧検出器、４１５…基準電圧、４１６…ＡＮＤ回路、４１７…短絡検出部、４１８…Ｄｏｕｔ、４１９…Ｃｏｕｔ端子、５４０…電池パック、５４５…保護動作制御ＩＣ、５４６…過充電保護用トランジスタ制御部、６００…携帯機器、６４０…電池パック、６４３…基準電圧、６４４…温度検出回路

Claims (4)

1. 電池パックに充電を行う充電回路を内蔵し、アプリケーションを使用しながら充電を行うことができる携帯機器であって、
   前記電池パックは、
   素電池と、
   過充電保護用トランジスタと、
   過充電状態を検出し、前記過充電保護用トランジスタのオンオフ制御を行う保護動作制御部と、
   電池パックの温度を検出する温度検出部と、
   充電時に前記温度検出部の出力に基づいて電池パックの温度が基準温度以上となったことが検出された場合、前記過充電保護用トランジスタのＯＮ抵抗値を制御するＯＮ抵抗制御部とを備え、
   前記ＯＮ抵抗制御部は、充電時に前記温度検出部の出力に基づいて電池パックの温度が前記基準温度以上となったことが検出された場合、前記過充電保護用トランジスタのＯＮ抵抗値を制御することにより充電電流を低下させて前記素電池に対する充電動作を継続し、
   前記充電回路は、前記基準温度より高い所定の温度が検出されたとき、充電を停止させる充電制御部を有する
   ことを特徴とする携帯機器。
2. 前記電池パックは、前記素電池に流れる電流の向きを検出することにより現在の動作が充電か放電かを判定する充電／放電判定器をさらに備え、前記ＯＮ抵抗制御部は、前記温度判定部と前記充電／放電判定部により、電池温度が基準温度以上となった状態で充電が行われようとしたとき、前記過充電保護用トランジスタを所定のＯＮ抵抗値で制御する信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の携帯機器。
3. 前記温度検出部は温度を複数段階で検出し、前記ＯＮ抵抗制御部は温度の複数段階の検出出力に応じて前記過充電保護用トランジスタのＯＮ抵抗値を複数段階に制御することを特徴とする請求項１または２に記載の携帯機器。
4. 前記温度検出部として、前記充電回路へ温度情報を出力するための第１の温度検出部と、前記電池パックの内部で利用するための温度情報を出力する第２の温度検出部とを備えたことを特徴とする請求項１、２または３に記載の携帯機器。

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