JPH11187584A - 携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯端末装置において、一次電池から二次電
池に対して充電を行う場合、的確に充電する。 【解決手段】 比較器４３の入力抵抗Ｒ２に並列にサー
ミスタＴＨを接続し、周囲温度の変動に応じて比較器４
３の基準入力電圧を変動させる。比較器４３は、周囲温
度が高く二次電圧５の電圧が低下した場合は、これに応
じて低下した基準電圧に基づきスイッチ４２を駆動し、
二次電池５への充電・非充電を制御する。また、周囲温
度が低く二次電圧５の電圧が上昇した場合は、これに応
じて上昇した基準電圧に基づきスイッチ４２を駆動し、
二次電池５への充電・非充電を制御する。これにより、
二次電池５に対し一定量の充電が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一次電池及び二次
電池を備え、二次電池の出力電圧が所定電圧以下になる
と一次電池から二次電池に充電を行う携帯端末装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の携帯端末装置の構成を示
すブロック図であり、この携帯端末装置は、無線ユニッ
ト１と、無線ユニット１の各部を制御するＣＰＵなどの
制御回路１０と、無線ユニット１へ電源を供給する二次
電池２０と、二次電池２０の出力電圧を５Ｖ電圧に変換
して制御回路１０に供給する電源制御回路３０とからな
る。

【０００３】また、無線ユニット１は、送信データを増
幅して出力する送信アンプ１２、制御回路１０からの送
信データを変調し送信アンプ１２へ出力する変調部１
３、アンテナスイッチ１４、受信データを増幅する受信
アンプ１５、受信データの復調を行って制御回路１０へ
出力する復調部１６、及び電源制御回路１７からなる。

【０００４】ここで、無線ユニット１の送信アンプ１２
はデータの送信時に大電流を消費するため、二次電池２
０から直接電源が供給される。一方、無線ユニット１内
の変調部１３など、その他の各部は消費電流が少ないた
め、電源制御回路１７が二次電池２０の出力電圧を変換
して供給する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示す携帯端末装置は、二次電池を電源としているため、
二次電池の容量が少なくなると、その容量を増加させる
ために充電器が必要になるという問題がある。このた
め、装置に一次電池を設け、二次電池の電圧が一定の基
準値を下回ったときに一次電池から二次電池へ充電させ
ることが検討されている。しかし、二次電池の電圧は高
温時には低下し、低温時には上昇することから、高温時
には過充電となり、また低温時には十分に充電されない
という問題があった。したがって本発明は、携帯端末装
置に電源として一次電池及び二次電池を設け、一次電池
から二次電池に対して充電を行う場合、充電を的確に行
うことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、一次電池及び二次電池を備え、二次
電池の出力電圧が予め設定された所定電圧以下になると
一次電池から二次電池に対して充電を行う携帯端末装置
において、周囲温度を検出するとともに、検出した周囲
温度に応じて抵抗値が変化する温度検出回路と、温度検
出回路の抵抗値に基づく電圧及び所定電圧により基準電
圧を生成する電圧変換回路とを設け、二次電池の電圧と
電圧変換回路の基準電圧とを比較することにより二次電
池への充電制御を行うようにしたものである。また、大
電流が消費される制御が行われる時には一次電池及び二
次電池から電源を供給するとともに、大電流が消費され
る制御以外の時には一次電池から電源を供給するもので
ある。また、二次電池から装置各部に電源が供給されな
いときでも二次電池への充電を行うものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図１は本発明に係る携帯端末装置の構成
を示すブロック図であり、この携帯端末装置は、無線ユ
ニット１と、乾電池である一次電池２と、一次電池２の
出力電圧を５Ｖに変換する電源昇圧制御回路３と、電源
昇圧制御回路３の出力電圧を入力して後述の二次電池に
充電する充電回路４と、無線ユニット１へ電源を供給す
る上記の二次電池５と、一次電池２の電圧を昇圧する電
源昇圧制御回路６と、電源昇圧制御回路６の出力電圧に
より動作し無線ユニット１０の各部を制御するＣＰＵな
どの制御回路１０とからなる。

【０００８】また、無線ユニット１は、二次電池５の出
力電圧を変換する電源制御回路１１、送信データを増幅
して出力する送信アンプ１２、制御回路１０からの送信
データを変調し送信アンプ１２へ出力する変調部１３、
アンテナスイッチ１４、受信データを増幅する受信アン
プ１５、受信データの復調を行って制御回路１０へ出力
する復調部１６からなる。

【０００９】ここで、無線ユニット１の送信アンプ１２
はデータの送信時に大電流を消費するため、図中実線で
示す経路で二次電池５から直接電源が供給される。一
方、無線ユニット１内の変調部１３など、その他の各部
は消費電流が少ないため、電源制御回路１１が二次電池
５の出力電圧を変換し図中実線で示す経路で無線ユニッ
ト１の各部に供給する。なお、図中点線は、データの送
受信経路を示す。

【００１０】ところで制御回路１０は送信すべきデータ
がある場合は、その送信データを変調部１３に送る。変
調部１３はその送信データを変調して送信アンプ１２へ
送出し、送信アンプ１２ではその送信データを増幅して
アンテナスイッチ１４及びアンテナＡＴを介し無線信号
として図示しない基地局側へ送信する。一方、基地局側
から送られてくるデータはアンテナＡＴ及びアンテナス
イッチ１４を経由して受信アンプ１５で増幅され復調部
１６に入力される。復調部１６はその受信データを復調
したうえ制御回路１０へ送出する。

【００１１】図２は本発明の要部構成を示す充電回路４
の回路図である。充電回路４は、上記したように電源昇
圧制御回路３の出力電圧を入力して二次電池５への充電
を行うものであるが、電源昇圧制御回路３の出力電圧を
入力して定電流及び定電圧として出力する定電流・定電
圧回路４１、スイッチ４２、比較器４３、抵抗Ｒ１〜Ｒ
４，Ｒｆ（フィードバック抵抗）、及びサーミスタＴＨ
からなる。

【００１２】ここで、比較器４３の−入力端子には、二
次電池５の電圧を抵抗Ｒ３，Ｒ４の値で分割した図中Ｂ
点の電圧値が入力される。抵抗Ｒ３，Ｒ４の各値は同一
値となっているため、比較器４３の−入力は二次電池５
の１／２電圧となる。一方、比較器４３の＋入力端子は
基準電圧を定めるものであり、３．５Ｖの電圧を、抵抗
Ｒ１の値と、抵抗Ｒ２及びサーミスタＴＨの各抵抗値の
並列接続値とで分割した図中Ａ点の電圧値が入力され
る。

【００１３】そして、比較器４３は、図中Ａ点に示す基
準電圧値と、図中Ｂ点に示す二次電池５の電圧値との大
小を比較し、二次電池５の電源が消費されることにより
Ｂ点に示す二次電圧５の電圧がＡ点に示す基準電圧より
低くなると、その出力を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベル
に切り替える。これにより、スイッチ４２が駆動されそ
の接点が閉結する。この結果、二次電池５には定電流・
定電圧回路４１の定電圧が印加されその定電流・定電圧
回路４１から出力される定電流により充電が開始され
る。

【００１４】こうして、二次電池５が充電され、その電
圧が上昇してくると、Ｂ点に示す二次電池５の電圧も上
昇する。そして、Ｂ点に示す二次電池５の電圧がＡ点に
示す基準電圧より高くなると、比較器４３は今度はその
出力を「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに切り替える。こ
れにより、スイッチ４２の接点が開放され、その結果、
定電流・定電圧回路４１から二次電池５への充電が停止
する。

【００１５】ところで、こうした二次電池５の電圧は高
温時には低下し、低温時には上昇する特性を有する。こ
のため、二次電池５のこうした周囲温度による出力電圧
変動があっても、定電流・定電圧回路４１から二次電池
５へ的確な充電を行う必要がある。そこで、Ａ点に示す
基準電圧を周囲温度に応じて変動させるようにする。す
なわち、周囲温度が高ければ二次電圧５の電圧が低下す
るため、基準電圧を低くするようにするとともに、周囲
温度が低ければ二次電圧５の電圧は上昇するため、基準
電圧を高くするようにする。

【００１６】温度変化によるこうした基準電圧の高低制
御のために、基準電圧を生成する抵抗Ｒ２に並列にサー
ミスタＴＨを接続する。サーミスタＴＨは周知のよう
に、温度が高くなると抵抗値が小さくなり、温度が低く
なると抵抗値が大きくなる。したがって、周囲温度が高
くなると抵抗Ｒ２及びサーミスタＴＨからなる合成抵抗
の値は小さくなり、周囲温度が低くなると抵抗Ｒ２及び
サーミスタＴＨからなる合成抵抗の値は大きくなる。こ
れにより、周囲温度が高くなると基準電圧が低くなり、
周囲温度が低くなると、基準電圧が高くなる。

【００１７】このように、周囲温度が変動しても、これ
に応じて比較器４３の基準入力電圧を変動させることが
可能になることから、比較器４３は、周囲温度が高く二
次電圧５の電圧が低下した場合は、これに応じて低下し
た基準電圧に基づきスイッチ４２を制御するとともに、
周囲温度が低く二次電圧５の電圧が上昇した場合は、こ
れに応じて上昇した基準電圧に基づきスイッチ４２を制
御するため、周囲温度の高低にかかわらず常に二次電池
５に対し一定量の充電を行うことができる。

【００１８】図３は、本充電回路４の充電動作状況を示
す図であり、同図（ａ）はサーミスタＴＨを抵抗Ｒ２に
並列接続したときの二次電池５の充電停止電圧と充電開
始電圧との関係を示し、同図（ｂ）は、サーミスタＴＨ
を抵抗Ｒ２に並列接続しないときの二次電池５の充電停
止電圧と充電開始電圧との関係を示している。図２の比
較器４３は、図３に示すように充電停止電圧と充電開始
電圧とが約０．３Ｖの差を有するヒステリシス特性を有
し、充電停止電圧の方が高い。

【００１９】ここで、サーミスタＴＨを抵抗Ｒ２に並列
接続しない図３（ｂ）の場合は、如何なる温度であって
も二次電池５の電圧が４．００Ｖになると充電を開始
し、４．３０Ｖになると充電を停止する。ところが、サ
ーミスタＴＨを抵抗Ｒ２に並列接続した図３（ａ）の場
合は、比較器４３の基準入力電圧が上述したように周囲
温度に応じて設定されるため、温度０゜Ｃの場合は二次
電池５の電圧が４．０８Ｖになると充電を開始し、４．
３８Ｖになると充電を停止する。また、温度２５゜Ｃの
場合は二次電池５の電圧が４．００Ｖになると充電を開
始し、４．３０Ｖになると充電を停止する。さらに、温
度４５゜Ｃの場合は二次電池５の電圧が３．９０Ｖにな
ると充電を開始し、４．１９Ｖになると充電を停止す
る。このように、周囲温度の高低による二次電池５の電
圧変動に応じ、充電開始電圧及び充電停止電圧を変動さ
せることにより、全ての使用可能温度範囲において二次
電池５に対しほぼ一定の充電量を確保することができ
る。

【００２０】次に図４は充電回路４の充電動作状況を示
すグラフである。ここで、縦軸は二次電池５の充電電
圧、横軸は二次電池５の充電量（％）を示す。また、図
中の実線で示すグラフは温度０゜Ｃ時の充電特性、図中
の点線で示すグラフは温度２５゜Ｃ時の充電特性、図中
の２点鎖線で示すグラフは温度４５゜Ｃ時の充電特性を
それぞれ示している。なお、図中の△印は、サーミスタ
ＴＨを抵抗Ｒ２に並列接続したときのデータ値、図中の
○印は、サーミスタＴＨを抵抗Ｒ２に並列接続しないと
きのデータ値をそれぞれ示している。

【００２１】サーミスタＴＨを抵抗Ｒ２に並列接続しな
い場合は、上記したように各周囲温度０゜Ｃ，２５゜
Ｃ，４５゜Ｃにおいて、充電停止電圧は一定値４．３０
Ｖであり、この充電停止電圧４．３０Ｖは周囲温度２５
゜Ｃの場合に相当する。ここで、周囲温度０゜Ｃのとき
にその充電停止電圧を４．３０Ｖとすると、図４のグラ
フによれば、二次電池５には３０％の充電量しか与える
ことができない。また、周囲温度２５゜Ｃのときにその
充電停止電圧を４．３０Ｖとすると、二次電池５には８
０％の充電量が与えられる。さらに、周囲温度４５゜Ｃ
のときにその充電停止電圧を４．３０Ｖとすると、二次
電池５には１００％の充電量が与えられ、過充電とな
る。

【００２２】これに対して、サーミスタＴＨを抵抗Ｒ２
に並列接続し比較器４３の基準入力電圧を周囲温度に応
じて可変する場合は、周囲温度４５゜Ｃのときにはその
充電停止電圧は４．１９Ｖとなり、二次電池５には６０
％の充電量が与えられるため、過充電を防止することが
できる。また、周囲温度０゜Ｃのときにはその充電停止
電圧は４．３８Ｖとなり、二次電池５には８０％の充電
量が与えられるため、二次電池５を十分充電することが
できる。

【００２３】このように、無線ユニット１内の特にデー
タ送信時に消費電流の多い送信アンプ１２等に対し電源
を供給する二次電池５の充電開始電圧及び充電停止電圧
を周囲温度に応じて制御するようにしたものである。な
お、充電回路４は、装置の図示しない電源スイッチがオ
フされ、したがって二次電池５から無線ユニット１への
電源供給が行われていないときに、動作し上述の充電動
作を行う。これにより、二次電池５の出力電圧が的確に
検出され、したがって二次電池５に対し最適な充電を行
うことができる。また、無線ユニット１の送信動作など
の動作が停止中の場合は、二次電池５に対して充電電流
を供給する一次電池２の電源が利用されて電源昇圧制御
回路６を介し制御回路１０に与えられ、制御回路１０の
例えば待機動作に供される。これにより、二次電池５の
無用な消耗を防止できる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
次電池及び二次電池を備え、二次電池の出力電圧が予め
設定された所定電圧以下になると一次電池から二次電池
に対して充電を行う携帯端末装置において、周囲温度を
検出するとともに、検出した周囲温度に応じて抵抗値が
変化する温度検出回路と、温度検出回路の抵抗値に基づ
く電圧及び所定電圧により基準電圧を生成する電圧変換
回路とを設け、二次電池の電圧と電圧変換回路の基準電
圧とを比較することにより二次電池への充電を制御する
ようにしたので、二次電池の出力電圧が周囲温度の変動
に応じて変動する場合、周囲温度の変動に応じて的確な
基準電圧を生成することができ、したがって二次電池に
対し全ての使用可能温度範囲において的確な充電を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る携帯端末装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】 上記装置の二次電池を充電する充電回路の構
成を示す回路図である。

【図３】 周囲温度と充電回路の充電開始電圧及び充電
停止電圧との関係を示す図である。

【図４】 上記充電停止電圧と充電回路の二次電池に対
する充電量との関係を示すグラフである。

【図５】 従来装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…無線ユニット、２…一次電池、３，６…電源昇圧制
御回路、４…充電回路、５…二次電池、４１…定電流・
定電圧回路、４２…スイッチ、４３…比較器、Ｒ１〜Ｒ
４，Ｒｆ…抵抗、ＴＨ…サーミスタ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次電池及び二次電池を備え、前記二次
   電池の出力電圧が予め設定された所定電圧以下になると
   前記一次電池から二次電池に対して充電を行う携帯端末
   装置において、 周囲温度を検出するとともに、検出した周囲温度に応じ
   て抵抗値が変化する温度検出回路と、 前記温度検出回路の前記抵抗値に基づく電圧及び前記所
   定電圧により基準電圧を生成する電圧変換回路とを備
   え、前記二次電池の電圧と前記電圧変換回路の基準電圧
   とを比較することにより前記二次電池への充電制御を行
   うことを特徴とする携帯端末装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 大電流が消費される制御が行われる時には前記一次電池
   及び二次電池から電源が供給されるとともに、前記大電
   流が消費される制御以外の時には前記一次電池から電源
   が供給されることを特徴とする携帯端末装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記二次電池から装置各部に電源が供給されないときに
   該二次電池への充電を行うことを特徴とする携帯端末装
   置。