JP5573169B2 - Portable electronic devices - Google Patents
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Description
本発明は、携帯電子機器に関し、更に詳しくは、電池パックを搭載した携帯電子機器に関する。 The present invention relates to a portable electronic device, and more particularly to a portable electronic device equipped with a battery pack.
近年、携帯電話機に代表される携帯電子機器では、高機能化や多機能化が進んでいる。このため、携帯電子機器では、電池パックの電池容量が短時間で消費される傾向にあり、電池パックを充電した後、再充電を行うまでの期間が短くなっている。 2. Description of the Related Art In recent years, mobile electronic devices typified by mobile phones have become highly functional and multifunctional. For this reason, in the portable electronic device, the battery capacity of the battery pack tends to be consumed in a short time, and the period until the battery pack is recharged after being charged is shortened.
電池パックは、電池セルを搭載している。電池セルについては、例えば、充放電を繰り返す毎に、電池容量が徐々に劣化すること、また、内部でガスが発生して外装体が膨れることが知られている。 The battery pack is equipped with a battery cell. Regarding battery cells, for example, it is known that the battery capacity gradually deteriorates each time charging / discharging is repeated, and that the exterior body swells by generating gas inside.
携帯電子機器のユーザは、電池パックの容量劣化に気付かないまま、携帯電子機器を使用し続ける場合がある。この場合には、ユーザが、携帯電子機器を通常通りに使用しても、短時間で再充電が必要となる。 A user of a portable electronic device may continue to use the portable electronic device without noticing the capacity deterioration of the battery pack. In this case, even if the user uses the portable electronic device as usual, recharging is required in a short time.
特許文献1〜3には、電池パックの異常を検知する技術が記載されている。特許文献1には、電池外装体の側面に、膨張検出手段を備えた電池搭載機器が記載されている。膨張検出手段は、電池が所定の大きさ以上に膨張すると、膨張検出信号を出力する。この電池搭載機器では、膨張検出信号に基づいて電池の異常を検知する。
特許文献2には、膨れ検出部と異常検知部とを備えた電池パックが記載されている。膨れ検出部は、筐体に収容された二次電池と、筐体の内壁との間に配設され、筐体の内壁と二次電池とによって加えられた圧力を検出する。異常検知部は、膨れ検出部で検出された圧力が、所定値を超えると二次電池の異常を検知する。 Patent Document 2 describes a battery pack that includes a swelling detection unit and an abnormality detection unit. The swollenness detection unit is disposed between the secondary battery housed in the casing and the inner wall of the casing, and detects the pressure applied by the inner wall of the casing and the secondary battery. The abnormality detection unit detects an abnormality of the secondary battery when the pressure detected by the swelling detection unit exceeds a predetermined value.
特許文献3には、検出手段と報知手段とを備えた蓄電池の寿命検知装置が記載されている。検出手段は、蓄電池の外部に配置され、蓄電池の膨張を検出する。報知手段は、検出手段の検出値が所定値を超えると、蓄電池が寿命である旨を報知する。
特許文献1には、膨張検出信号に基づいて電池の異常を検知すると、表示部に電池が異常であることを表示する旨が記載されている。しかし、特許文献1では、充放電時の電池の異常を単に表示するだけに過ぎず、電池搭載機器を駆動する電池パックの容量劣化の程度を、ユーザに報知することを考慮していない。
特許文献2では、膨れ検出部として、いわゆるPTC(Positive Temperature Coefficient)素子を採用している。PTC素子とは、2つの電極間に、導電性フィラーが分散され保持された材料を充填した構成を有する。このため、膨れ検出部で検出される圧力は、温度により変動する2つの電極間の抵抗値に対応しており、温度に依存する誤差を含んでいる。この誤差を軽減するために、異常検知部は、温度により変動する閾値を設定する必要がある。また、特許文献2には、第1及び第2の閾値を設定することが記載されているものの、第1及び第2の閾値に応じた報知を行う旨の記載はない。 In Patent Document 2, a so-called PTC (Positive Temperature Coefficient) element is employed as the swelling detection unit. The PTC element has a configuration in which a conductive filler is dispersed and held between two electrodes. For this reason, the pressure detected by the swell detector corresponds to the resistance value between the two electrodes that fluctuates depending on the temperature, and includes an error depending on the temperature. In order to reduce this error, the abnormality detection unit needs to set a threshold value that varies depending on the temperature. Further, although Patent Document 2 describes setting the first and second threshold values, there is no description that notification according to the first and second threshold values is performed.
特許文献3は、蓄電池の寿命を検知する技術であるが、蓄電池としてシール型鉛蓄電池を想定している。つまり、特許文献3に記載の技術は、リチウムイオン電池セルを搭載した電池パックで駆動される携帯電子機器を対象としていない。また、蓄電池の寿命を報知する際に、容量劣化の程度をユーザに報知することは考慮していない。
本発明は、電池パックの容量劣化の程度をユーザに報知できる携帯電子機器を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the portable electronic device which can alert | report to a user the extent of capacity | capacitance degradation of a battery pack.
上記目的を達成するために、本発明は、 電池セルを搭載する電池パックと、
前記電池パックを収容する筐体と、
前記電池パックの外箱と前記筐体の内壁とに挟まれる位置に配置される圧力センサと、
前記圧力センサが検出する圧力を複数の閾値と比較する比較部と、
前記比較部による複数の閾値との比較結果に基づいて、複数種類の警報を発生させる警報発生部と、
文字情報を表示する表示部とを備えるとともに、
前記複数の閾値は前記電池パックの複数の異なる劣化レベルにそれぞれ対応するものであって、
前記警報発生部は、前記比較部による前記複数の閾値との比較結果に基づいて、前記電池パックの劣化レベルに対応するメッセージを前記表示部に表示させる携帯電子機器を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a battery pack including battery cells,
A housing for housing the battery pack;
A pressure sensor disposed at a position sandwiched between an outer box of the battery pack and an inner wall of the housing;
A comparison unit that compares the pressure detected by the pressure sensor with a plurality of threshold values;
Based on a comparison result with a plurality of threshold values by the comparison unit, an alarm generation unit that generates a plurality of types of alarms,
A display unit for displaying character information,
The plurality of threshold values respectively correspond to a plurality of different deterioration levels of the battery pack;
The alarm generation unit provides a portable electronic device that displays a message corresponding to a deterioration level of the battery pack on the display unit based on a comparison result with the plurality of threshold values by the comparison unit .
本発明の携帯電子機器では、電池パックの容量劣化の程度をユーザに報知できる。 In the portable electronic device of the present invention, the user can be notified of the degree of battery pack capacity deterioration.
図1は、本発明の携帯電子機器の概要を示すブロック図である。本発明の携帯電子機器1は、最小構成として、電池セルを搭載する電池パックと、電池パックを収容する筐体と、圧力センサ2と、比較部3と、警報発生部4とを備える。圧力センサ2は、電池パックの外箱と筐体の内壁とに挟まれる位置に配置される。比較部3は、圧力センサ2が検出する圧力を複数の閾値と比較する。警報発生部4は、比較部3による複数の閾値との比較結果に基づいて、複数種類の警報を発生させる。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a portable electronic device of the present invention. The portable
ここで、電池パックに搭載された電池セルは、容量劣化に伴って外装体が徐々に膨れることが知られている。このため、電池セルの膨れに応じて、電池パックも膨れることになる。圧力センサ2は、電池パックの外箱と筐体の内壁との間に配置されているので、電池セルの膨れに応じた圧力を電池パックの外箱から受ける。携帯電子機器1では、圧力センサ2が検出する圧力と比較される閾値を複数設定しており、比較結果に基づいて、複数種類の警報を発生させている。従って、複数の閾値を電池パックの複数の劣化レベルにそれぞれ対応させた場合には、上記比較結果に基づいて、複数種類の警報を発生させることで、電池パックの容量劣化の程度(度合い)をユーザに報知できる。
Here, as for the battery cell mounted in the battery pack, it is known that an exterior body will swell gradually with capacity degradation. For this reason, a battery pack will also swell according to the swelling of a battery cell. Since the pressure sensor 2 is disposed between the outer box of the battery pack and the inner wall of the housing, the pressure sensor 2 receives a pressure corresponding to the swelling of the battery cell from the outer box of the battery pack. In the portable
以下、図面を参照し、本発明の例示的な実施の形態について詳細に説明する。図2(a)及び(b)は、本発明の実施形態に係る携帯電子機器の構成の一部を示す平面図及び斜視図である。携帯電子機器10は、例えば、折畳み式の携帯電話機であって、上部筐体11と、ヒンジ部12と、下部筐体13とを備える。携帯電子機器10では、上部筐体11と下部筐体13とがヒンジ部12により相互に回転可能に結合されており、折畳み状態と、図2に示す展開状態との間で移行可能である。
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 2A and 2B are a plan view and a perspective view showing a part of the configuration of the portable electronic device according to the embodiment of the present invention. The mobile
携帯電子機器10は、リチウムイオン電池セル(以下、電池セル)が搭載された電池パックにより駆動される。下部筐体13の裏面には、電池パックを収容するための空間(電池収容部)13aが形成されている。電池収容部13aの内壁には、電池端子部14と圧力センサ15とが配置されている。電池端子部14は、電池収容部13aに収容される電池パックと電気的に接続される端子である。圧力センサ15は、圧電素子で構成されており、任意の圧力が測定可能である。
The portable
図3を参照して、電池収容部13aに電池パックを収容した状態について説明する。図3は、図2(a)に示すA−A線に沿った断面を示す図である。電池パック17は、図3(a)に示すように、電池収容部13aに収容されている。電池収容部13aは、開口に蓋部材16が取り付けられており、収容された電池パック17を保持している。
With reference to FIG. 3, the state which accommodated the battery pack in the
圧力センサ15は、下部筐体13の内部に実装された基板18上に搭載され、電池パック17の外箱(外装体)17aと電池収容部13aの内壁とに挟まれる位置に配置されている。ここで、電池パック17は、充放電が繰り返されると、電池セル内部の電極体の撓みにより、その外装体が膨れることが知られている。つまり、電池パック17は、ユーザの使用により充放電が繰り返されると、容量劣化が進み、この容量劣化の度合い(劣化レベル)に応じて、その外形寸法が徐々に増大する。図3(b)は、電池パック17が容量劣化により膨れた状態を示している。圧力センサ15は、図3(b)に示すように、電池パック17の外箱17aの膨れた部分17bと接触しており、この膨れた部分17bから受ける圧力を検出或いは測定する。
The
次に、図4に示す機能ブロックを参照して、携帯電子機器10の動作について説明する。携帯電子機器10は、図示のように、上記圧力センサ15と、制御IC部19と、警報発生部20とを備える。
Next, the operation of the portable
圧力センサ15は、電池パック17の外箱17aの膨れた部分17bから受ける圧力を検出すると、検出した圧力情報を制御IC部19に受け渡す。制御IC部19は、圧力センサ15から受け渡された圧力情報を複数の閾値と比較し、比較結果に基づいて警報発生部20を制御する。複数の閾値は、電池パック17の複数の劣化レベルにそれぞれ対応するように設定されている。
When the
警報発生部20は、例えば、表示部21、スピーカ部22及びバイブモータ部23を含む。警報発生部20は、制御IC部19に制御され、上記比較結果に基づいた複数種類の警報を発生する。
The
警報の種類としては、例えば、電池パック17の容量劣化を報知する警報や、電池パック17の交換を促す警報が挙げられる。以下では、3つの閾値(第1〜第3の閾値)を設定した場合での警報を例示する。なお、閾値の大きさは、第1の閾値<第2の閾値<第3の閾値とする。
Examples of the type of alarm include an alarm for notifying the capacity deterioration of the
一例として、圧力センサ15で検出された圧力が、第1の閾値を超えると、表示部21に「電池パックが劣化気味です。」とのメッセージを表示する。また、圧力センサ15で検出された圧力が、第2の閾値を超えると、表示部21に「電池パックが劣化しています。交換を検討して下さい。」とのメッセージを表示する。さらに、圧力センサ15で検出された圧力が、第3の閾値を超えると、表示部21に「電池パックが寿命です。交換して下さい。」とのメッセージを表示する。
As an example, when the pressure detected by the
このように、表示部21に上記各メッセージを表示することで、電池パック17の容量劣化の度合い、即ち、電池の寿命が近づいていることや、電池が寿命であり電池交換が必要であることを、ユーザに把握させることができる。また、複数の閾値を設定することで、ユーザに、電池パック17の容量劣化を段階的に報知できる。
Thus, by displaying the above messages on the
また、表示部21にメッセージを表示すると同時に、スピーカ部22からメロディ音等を発生させる、或いは、バイブモータ部23により振動を発生させてもよい。この場合には、電池パック17の容量劣化の度合いが進む程、音や振動を大きくしてもよい。このように、表示部21だけでなく、スピーカ部22やバイブモータ部23も用いることで、電池パック17の容量劣化の度合いを、より確実にユーザに把握させることが可能となる。
Further, at the same time as displaying a message on the
本実施形態では、電池パック17の複数の劣化レベルにそれぞれ対応させた閾値を複数設定し、これらの閾値と圧力センサ15が検出する圧力とを比較した比較結果に基づいて、複数種類の警報を発生させる。従って、電池パック17の劣化レベルをユーザに報知できる。
In the present embodiment, a plurality of threshold values corresponding to a plurality of deterioration levels of the
上記実施形態では、警報として、電池パック17の容量劣化を報知する警報や電池パック17の交換を促す警報を例示したが、これに限定されない。一例として、電池パック17の容量劣化が過度に進んでいる場合には、携帯電子機器10の使用中止を促す警報を発生させるようにしてもよい。
In the said embodiment, although the alarm which alert | reports the capacity deterioration of the
また、上記実施形態では、3つの閾値を設定したが、これに限定されず、更に複数の閾値を設定し、電池パック17の劣化レベルをより細かく区分した上で、劣化レベルに応じた警報を発生するようにしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although three threshold values were set, it is not limited to this, Furthermore, after setting a plurality of threshold values and classifying the deterioration level of the
さらに、上記実施形態では、携帯電子機器10として折畳み式の携帯電話機を示したが、これに限らず、いわゆる一体型、スライド型の携帯電話機であってもよく、また、電池パック17を収容する筐体を備えた適宜の携帯電子機器であってもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, a foldable mobile phone is shown as the mobile
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の携帯電子機器は、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。 Although the present invention has been described based on the preferred embodiment, the portable electronic device of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications and changes can be made from the configuration of the above embodiment. Those subjected to are also included in the scope of the present invention.
1,10:携帯電子機器
2,15:圧力センサ
3:比較部
4,20:警報発生部
11:上部筐体
12:ヒンジ部
13:下部筐体
13a:電池収容部
14:電池端子部
16:蓋部材
17:電池パック
17a:外箱(外装体)
17b:外箱の接触部分
18:基板
19:制御IC部
21:表示部
22:スピーカ部
23:バイブモータ部
DESCRIPTION OF
17b:
Claims (4)
前記電池パックを収容する筐体と、
前記電池パックの外箱と前記筐体の内壁とに挟まれる位置に配置される圧力センサと、
前記圧力センサが検出する圧力を複数の閾値と比較する比較部と、
前記比較部による複数の閾値との比較結果に基づいて、複数種類の警報を発生させる警報発生部と、
文字情報を表示する表示部とを備えるとともに、
前記複数の閾値は前記電池パックの複数の異なる劣化レベルにそれぞれ対応するものであって、
前記警報発生部は、前記比較部による前記複数の閾値との比較結果に基づいて、前記電池パックの劣化レベルに対応するメッセージを前記表示部に表示させる
携帯電子機器。 A battery pack carrying battery cells;
A housing for housing the battery pack;
A pressure sensor disposed at a position sandwiched between an outer box of the battery pack and an inner wall of the housing;
A comparison unit that compares the pressure detected by the pressure sensor with a plurality of threshold values;
Based on a comparison result with a plurality of threshold values by the comparison unit, an alarm generation unit that generates a plurality of types of alarms,
A display unit for displaying character information,
The plurality of threshold values respectively correspond to a plurality of different deterioration levels of the battery pack;
The alarm generation unit is a portable electronic device that displays a message corresponding to a deterioration level of the battery pack on the display unit based on a comparison result with the plurality of threshold values by the comparison unit .
前記警報発生部は、前記比較部による前記複数の閾値との比較結果に基づいて、前記スピーカ部が出力する警報音の音量を変化させる The alarm generation unit changes a volume of an alarm sound output from the speaker unit based on a comparison result with the plurality of threshold values by the comparison unit.
請求項1に記載の携帯電子機器。 The portable electronic device according to claim 1.
前記警報発生部は、前記比較部による前記複数の閾値との比較結果に基づいて、前記バイブモータ部が発生させる振動の大きさを変化させる The alarm generation unit changes a magnitude of vibration generated by the vibrator motor unit based on a comparison result with the plurality of threshold values by the comparison unit.
請求項1又は請求項2に記載の携帯電子機器。 The portable electronic device according to claim 1 or 2.
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