JPWO2007122787A1 - 充電システム、充電制御プログラムおよび携帯端末 - Google Patents

Abstract

本発明の充電システムは、携帯電話機１００に搭載されるバッテリを充電する充電システムであって、バッテリへの充電電流および充電電圧の供給制御を行う充電制御部１７４と、携帯電話機１００の内部の装置温度を監視する装置温度監視部１７０と、バッテリのバッテリ温度を監視するバッテリ温度監視部１７２と、を備え、充電制御部１７４は、装置温度監視部１７０によって監視された装置温度に基づいてバッテリに供給する充電電流を制御するとともに、バッテリ温度監視部１７２によって監視されたバッテリ温度に基づいてバッテリに供給する充電電圧を制御する。

Description

本発明は、充電システムに関し、特に、携帯端末に搭載されるバッテリを充電する充電システムおよび充電制御プログラム、および携帯端末に関する。

携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）、ＰＤＡ（Personal Data Assistance、Personal Digital Assistants：個人向け携帯型情報通信機器）等の携帯端末装置では、サポートする機能が増加傾向にあり、機能増大に対応すべく、大容量化および小型化を実現したリチウムイオンバッテリが開発されている。

従来の充電システムとして、たとえば、特許文献１に記載されたものがある。同文献に記載されたバッテリの充電システムは、蓄電装置の周囲温度を検出しておき、周囲温度に応じてバッテリの充電完了時の満充電電圧を変化させるものである。そして、バッテリの電圧が満充電電圧を超えると、バッテリの充電を停止するよう構成されている。

また、特許文献２に記載された従来のバッテリの充電システムは、バッテリの温度を検出しておき、この温度に応じてバッテリの到達目標温度を変更し、この到達目標温度に応じて充電電流を変更するものである。この充電システムは、バッテリの温度が到達目標温度を超えると、バッテリの充電を停止するよう構成されている。
特開２００２−５８１７４号公報 特開２００１−１３６６７５号公報

ところで、近年、携帯端末等に採用されるバッテリが大容量化しているが、無線回路部、動作クロック及び回路規模が増大したＣＰＵからの発熱による温度上昇と、充電回路の充電電流による温度上昇の相乗効果による装置温度上昇が問題となり、温度上昇を抑えることの出来る充電電流まで定常的に制限をかける必要があった。また、その充電電流を制限することの弊害として、充電時間が長時間に及ぶ問題があった。更に充電電圧を上げることによりバッテリの容量を上げユーザの使用可能容量を増加することが可能となったが、バッテリ高温時、高い電圧による充電を行うことにより、バッテリの寿命が短くなるなど特性劣化が発生する問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バッテリの特性劣化を抑制する充電システムを提供することにある。

本発明によれば、携帯端末に搭載されるバッテリを充電する充電システムであって、
バッテリへの充電電流および充電電圧の供給制御を行う充電制御部と、
携帯端末の内部の装置温度を監視する第１温度監視部と、
バッテリのバッテリ温度を監視する第２温度監視部と、を備え、
充電制御部は、
第１温度監視部によって監視された装置温度に基づいてバッテリに供給する充電電流を制御するとともに、
第２温度監視部によって監視されたバッテリ温度に基づいてバッテリに供給する充電電圧を制御することを特徴とする充電システムが提供される。

この発明によれば、バッテリ特性劣化の原因要素の１つである装置とバッテリの温度を監視し、充電電流を制御することにより充電回路とバッテリの温度上昇を抑制し、かつ充電電圧を制御することにより、バッテリの特性劣化を抑制するこができる。

上記充電システムにおいて、バッテリ温度の複数の設定温度に対応付けて電圧値を記憶する温度対応電圧値記憶部を備えることができ、充電制御部は、第２温度監視部によって監視されたバッテリ温度に対応する電圧値を温度対応電圧値記憶部から取得し、バッテリに供給する充電電圧を制御することができる。

上記充電システムにおいて、装置温度の複数の設定温度に対応付けて電流値を記憶する温度対応電流値記憶部を備えることができ、充電制御部は、第１温度監視部によって監視された装置温度に対応する電流値を温度対応電流値記憶部から取得し、バッテリに供給する充電電流を制御することができる。

上記充電システムにおいて、所定の時間経過を監視するタイマを備えることができ、温度対応電流値記憶部は、装置温度の複数の設定温度は第１設定温度および第１設定温度より低い第２設定温度を含むとともに、第１設定温度および第２設定温度にそれぞれ対応する第１電流値および第２電流値を含むことができ、第１温度監視部は、タイマによる所定の時間経過毎に、装置温度を監視し、充電制御部は、温度対応電流値記憶部にアクセスし、装置温度が第２設定温度以下の場合は、タイマの所定の時間経過の１サイクル毎に第２電流値の充電電流をバッテリに供給し、装置温度が第１設定温度未満でかつ第２設定温度より高い場合は、タイマの所定の時間経過の１サイクルおきに第１電流値の充電電流をバッテリへ供給し、装置温度が第１設定温度以上の場合は、充電電流の供給を停止するよう制御することができる。

上記充電システムにおいて、所定の時間経過を監視するタイマを備えることができ、温度対応電流値記憶部は、装置温度の複数の設定温度にそれぞれ対応する複数の電流値を含むとともに、複数の設定温度にそれぞれ対応するタイマの所定の時間経過のサイクル数を含むことができ、第１温度監視部は、タイマによる所定の時間経過毎に、装置温度を監視し、充電制御部は、温度対応電流値記憶部にアクセスし、装置温度に対応する設定温度から充電電流の電流値およびサイクル数を取得し、サイクル数毎に、電流値の充電電流をバッテリに供給または停止するよう制御することができる。

上記充電システムにおいて、バッテリは、リチウムイオンバッテリとすることができる。

本発明によれば、携帯端末に搭載されるバッテリを充電する充電回路の制御を行う充電制御プログラムであって、
コンピュータを、
携帯端末の内部の装置温度を監視する手段、
バッテリのバッテリ温度を監視する手段、
装置温度を監視する手段によって監視された装置温度に基づいてバッテリに供給する充電電流を制御する手段、
バッテリ温度を監視する手段によって監視されたバッテリ温度に基づいてバッテリに供給する充電電圧を制御する手段、として機能させるための充電制御プログラムが提供される。

本発明によれば、電子部品が内蔵される筐体と、
筐体に設けられるバッテリと、
バッテリに充電電流および充電電圧を供給可能な充電回路と、
充電回路を用いたバッテリの充電の実行および停止を制御する充電制御部と、
筐体の内部温度を検出する第１温度センサと、
バッテリのバッテリ温度を検出する第２温度センサと、を備え、
充電制御部は、
第１温度センサにより検出された第１温度に基づいてバッテリに供給する充電電流を調節するとともに、
第２温度センサにより検出された第２温度に基づいて、バッテリに供給する充電電圧を調節することを特徴とする携帯端末が提供される。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、バッテリの特性劣化を抑制する充電システムが提供される。

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

本発明の実施形態に係る充電システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態の携帯電話機の上面説明図である。 本実施形態の携帯電話機における充電制御機能を示す機能ブロック図である。 本実施形態の設定フラグ用メモリの構造の一例を示す図である。 本実施形態の充電システムの動作の一例を示すフローチャートである。 本実施形態の充電システムにおける装置温度およびバッテリ温度と、充電電流および充電電圧の関係を示す図である。 他の実施形態の充電システムにおける装置温度による充電電流の多段階制御を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る充電システム２００の構成を示すブロック図である。図２は、本実施形態の携帯電話機の上面説明図である。図３は、本実施形態の携帯電話機１００における充電制御機能を示す機能ブロック図である。

本実施形態の充電システム２００は、携帯端末（携帯電話機１００）に搭載されるバッテリ１３６を充電する充電システム２００であって、バッテリ１３６への充電電流および充電電圧の供給制御を行う充電制御部１７４と、携帯端末（携帯電話機１００）の内部の装置温度を監視する第１温度監視部（第１温度監視用センサ１２４、装置温度監視部１７０）と、バッテリ１３６のバッテリ温度を監視する第２温度監視部（サーミスタ１３８、第２温度監視用センサ１３４、バッテリ温度監視部１７２）と、を備え、充電制御部１７４は、第１温度監視部（装置温度監視部１７０）によって監視された装置温度に基づいてバッテリ１３６に供給する充電電流を制御するとともに、第２温度監視部（バッテリ温度監視部１７２）によって監視されたバッテリ温度に基づいてバッテリに供給する充電電圧を制御する。

また、本実施形態の携帯電話機１００は、電子部品が内蔵される筐体１５０と、筐体１５０に設けられるバッテリ１３６と、バッテリ１３６に充電電流および充電電圧を供給可能な充電回路１２８と、充電回路１２８を用いたバッテリ１３６の充電の実行および停止を制御する充電制御部１７４と、筐体１５０の内部温度を検出する第１温度センサ（第１温度監視用センサ１２４）と、バッテリ１３６のバッテリ温度を検出する第２温度センサ（サーミスタ１３８、第２温度監視用センサ１３４）と、を備え、充電制御部１７４は、第１温度センサ（第１温度監視用センサ１２４）により検出された第１温度に基づいてバッテリに供給する充電電流を調節するとともに、第２温度センサ（サーミスタ１３８、第２温度監視用センサ１３４）により検出された第２温度に基づいて、バッテリ１３６に供給する充電電圧を調節する。

具体的には、図１に示すように、携帯電話機１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０４と、作業用メモリ１０６と、設定フラグ用メモリ１０８と、割込コントローラ１１０と、送受信部１１２と、アンテナ１１４と、操作キー１１６と、キー入力部１１８と、表示部１２０と、表示制御部１２２と、第１温度監視用センサ１２４と、タイマ１２６と、充電回路１２８と、挿抜検出回路１３０と、充電コネクタ１３２と、第２温度監視用センサ１３４と、バッテリ１３６と、サーミスタ１３８と、を備える。ＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０４、作業用メモリ１０６、設定フラグ用メモリ１０８、割込コントローラ１１０、送受信部１１２、キー入力部１１８、表示制御部１２２、第１温度監視用センサ１２４、タイマ１２６、充電回路１２８、および第２温度監視用センサ１３４は、バス１４０によって互いに接続されている。

なお、本実施形態の充電システム２００では、ＡＣ電源（不図示）から充電電流を生成し、携帯電話機１００に供給する機能を持つＡＣアダプタ２０１を具備する。

なお、本実施形態において、携帯端末として、携帯電話機１００を例として説明するがこれに限定されない。たとえば、ＰＨＳ、ＰＤＡ、および携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯端末装置を含むことができる。なお、各図において、本発明の本質に関わらない部分の構成については省略してある。

また、充電システム２００の各構成要素は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。以下説明する各図は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。

本実施形態の携帯電話機１００は、ＲＯＭ１０４に本発明の実施の形態に係る充電制御プログラムを記憶している。この充電制御プログラムをＣＰＵ１０２が実行することにより、本発明の充電システム２００が実現されることとなる。

本実施形態の充電制御プログラムは、携帯端末（携帯電話機１００）に搭載されるバッテリ１３６を充電する充電回路１２８の制御を行う充電制御プログラムであって、コンピュータ（ＣＰＵ１０２）を、携帯端末（携帯電話機１００）の内部の装置温度を監視する手段（第１温度監視用センサ１２４、装置温度監視部１７０）、バッテリ１３６のバッテリ温度を監視する手段（サーミスタ１３８、第２温度監視用センサ１３４、バッテリ温度監視部１７２）、装置温度を監視する手段（第１温度監視用センサ１２４、装置温度監視部１７０）によって監視された装置温度に基づいてバッテリ１３６に供給する充電電流を制御する手段（充電制御部１７４）、バッテリ温度を監視する手段（サーミスタ１３８、第２温度監視用センサ１３４、バッテリ温度監視部１７２）によって監視されたバッテリ温度に基づいてバッテリ１３６に供給する充電電圧を制御する手段（充電制御部１７４）、として機能させるためのものである。

ＣＰＵ１０２は、各種の制御用プログラムと、上述の充電制御プログラムを実行する。ＣＰＵ１０２は、バス１４０を介して各構成要素と接続され、各構成要素とともに装置全体を制御する。

ＲＯＭ１０４は、不揮発性メモリであり、上記充電制御プログラムを含む携帯電話機１００を動作させるために必要な各種プログラムおよびデータを格納する。

作業用メモリ１０６は、ＲＡＭ（Random Access Memory）であり、ＣＰＵ１０２が各種プログラムを実行する上で一時的に必要とされるプログラムやデータを格納する。設定フラグ用メモリ１０８は、たとえば、フラッシュメモリなどであり、充電電流を決定するための温度、電流および電圧パラメータ、並びに各種フラグを格納する。設定フラグ用メモリ１０８の詳細については、後述する。

割込コントローラ１１０は、後述する挿抜検出回路１３０によって検出される充電コネクタ１３２とＡＣアダプタ２０１の接続に基づいて、ＣＰＵ１０２へ割込みを発生させる回路である。

送受信部１１２は、アンテナ１１４を介して無線によってデータの送受信を行う回路である。

操作キー１１６は、携帯電話機１００の筐体１５０（図２）の操作パネル面（不図示）に設けられ、ユーザが操作するためのものである。たとえば、ボタン、キー、スイッチ、タッチパネル、ダイヤルなどを含むことができる。キー入力部１１８は、操作キー１１６の操作を受け付ける入力回路である。

表示部１２０は、携帯電話機１００の筐体１５０の操作パネル面に設けられ、白黒あるいはカラーの液晶パネルあるいは有機ＥＬ（電子蛍光）等の表示装置である。表示制御部１２２は、表示部１２０の表示を制御する制御回路である。

第１温度監視用センサ１２４は、装置温度をデジタルデータに変換するセンサ回路であり、装置温度を計測し、デジタルデータに変換して出力する。図２に示すように、第１温度監視用センサ１２４は、携帯電話機１００において、発熱体である送受信部１１２と充電回路１２８の間に置くことにより、装置温度を正確に監視することが可能である。タイマ１２６は、設定された時間に従い経過時間を計時し、タイムアップをＣＰＵ１０２に通知する。本実施形態では、このタイマ１２６によって充電サイクルが制御される。

充電回路１２８は、後述するバッテリ１３６を充電するための回路であり、充電コネクタ１３２を経由してＡＣアダプタ２０１より充電電流の供給を受け、バッテリ１３６への充電電流および充電電圧の供給、停止および充電電流値および充電電圧値を切替える回路である。

挿抜検出回路１３０は、ＡＣアダプタ２０１が携帯電話機１００の充電コネクタ１３２に挿抜されたことを検出し、割込コントローラ１１０に通知し、割込を発生させる。充電コネクタ１３２は、ＡＣアダプタ２０１を携帯電話機１００に接続するためのものである。

第２温度監視用センサ１３４は、バッテリ１３６の温度をデジタルデータに変換するセンサ回路であり、後述するバッテリ１３６に搭載されるサーミスタ１３８に接続され、バッテリ１３６の温度を計測し、デジタルデータに変換して出力する。第２温度監視用センサ１３４は、バッテリ１３６内のサーミスタ１３８に接続することにより、バッテリ１３６の温度を監視することが可能である。バッテリ１３６は、携帯電話機１００の内部回路を動作させるための電源供給源となる。本実施形態において、バッテリ１３６は、リチウムイオンバッテリである。

次に、本実施形態の要部構成について、図３を用いて説明する。携帯電話機１００は、装置温度監視部１７０と、バッテリ温度監視部１７２と、充電制御部１７４と、バッテリ電圧監視部１７６と、を含む。

装置温度監視部１７０は、携帯電話機１００の内部の装置温度を監視する。具体的には、第１温度監視用センサ１２４から出力された装置温度のデジタルデータを入力し、設定フラグ用メモリ１０８にアクセスし、装置温度の設定値と比較し、充電制御部１７４に通知する。ここで、設定フラグ用メモリ１０８の詳細について、図４を用いて説明する。なお、図４に示す例は一例であり、これに限定されない。

設定フラグ用メモリ１０８は、バッテリ電圧閾値１６０と、装置温度１６２と、充電電流フラグ１６３と、充電電流フラグ１６３に対応付けられた充電電流１６４と、充電フラグ１６５と、バッテリ温度閾値１６６と、充電電圧フラグ１６７と、充電電圧フラグ１６７に対応付けられた充電電圧１６８と、を含む。

バッテリ電圧閾値１６０は、バッテリ１３６の電圧が、充電が必要な電圧か否かを判定する閾値を記憶する。バッテリ電圧監視部１７６は、バッテリ１３６の電圧を監視し、設定フラグ用メモリ１０８のバッテリ電圧閾値１６０以上の場合は、充電を行わないよう充電回路１２８に指示する。バッテリ１３６の電圧がバッテリ電圧閾値１６０未満の場合には、装置温度およびバッテリ温度に基づいて、充電電流および充電電圧を制御してバッテリ１３６の充電処理を行うよう充電回路１２８に指示することとなる。

装置温度１６２は、複数の設定温度、ここでは２つの設定温度のパラメータを含む。装置温度監視部１７０は、設定フラグ用メモリ１０８の装置温度１６２を参照し、第１温度監視用センサ１２４が検出した装置温度と装置温度１６２に記憶されているパラメータＡおよびパラメータＢとの比較を行う。なお、本実施形態において、パラメータＡはパラメータＢより高い設定温度である。パラメータＡは、充電を停止する閾値となり、パラメータＢは、充電速度（高速または低速）を切り替える閾値となる。

充電電流フラグ１６３は、ＦＵＬＬおよびＨＡＬＦのいずれかにセットされる。装置温度監視部１７０は、装置温度がパラメータＡより低く、かつパラメータＢより高い場合は、充電電流フラグ１６３をＨＡＬＦにセットする。また、装置温度監視部１７０は、装置温度がパラメータＢ以下の場合は、充電電流フラグ１６３をＦＵＬＬにセットする。

充電電流１６４は、充電電流フラグ１６３にセットされているＦＵＬＬおよびＨＡＬＦに対応した充電電流値が第１電流値および第２電流値としてそれぞれ記憶されている。ここで、第１電流値は第２電流値より高い値である。すなわち、充電電流フラグ１６３がＦＵＬＬにセットされていた場合、充電制御部１７４は、バッテリ１３６に供給される充電電流が第１電流値となるよう充電回路１２８に指示する。充電電流フラグ１６３がＨＡＬＦにセットされていた場合、充電制御部１７４は、バッテリ１３６に供給される充電電流が第２電流値となるよう充電回路１２８に指示する。

充電フラグ１６５は、充電電流フラグ１６３がＨＡＬＦにセットされた場合に、充電を１回行う毎に、フラグを交互にセットおよびリセットする。これにより、充電の１サイクル毎に充電フラグ１６５がセット／リセットされる。充電制御部１７４は、充電電流フラグがＨＡＬＦにセットされている場合に、充電フラグ１６５のフラグをさらに参照して、セットされていた場合は、前回充電がなされたものと判断し、今回は充電を行わず、次サイクルまで待機する。このとき、充電フラグ１６５をリセットする。さらに、充電制御部１７４は、充電電流フラグ１６３がＨＡＬＦにセットされている場合に、充電フラグ１６５のフラグを参照して、リセットされていた場合は、前回充電されていないものと判断し、充電を行うよう充電回路１２８に指示する。そして、充電フラグ１６５をセットする。

バッテリ温度閾値１６６は、バッテリ温度監視部１７２が監視するバッテリ温度の閾値を記憶する。バッテリ温度監視部１７２は、第２温度監視用センサ１３４から出力されたバッテリ温度のデジタルデータを入力し、設定フラグ用メモリ１０８のバッテリ温度閾値１６６と比較する。バッテリ温度がバッテリ温度閾値１６６未満の場合は、充電電圧を高く設定可能な状態であり、バッテリ温度がバッテリ温度閾値１６６以上の場合は、充電電圧を低く設定する。

充電電圧フラグ１６７は、上記のバッテリ温度監視部１７２におけるバッテリ温度閾値１６６の判定において、バッテリ温度がバッテリ温度閾値１６６未満と判定された場合は、ＨＩＧＨにセットされる。一方、バッテリ温度が１６６以上と判定された場合は、ＬＯＷにセットされる。充電電圧１６８は、充電電圧フラグ１６７のＨＩＧＨおよびＬＯＷのそれぞれに対応する第１電圧値および第２電圧値が記憶されている。ここでは、第１電圧値は第２電圧値より高い設定である。

すなわち、バッテリ温度監視部１７２は、バッテリ温度がバッテリ温度閾値１６６以上の場合（充電電圧フラグ１６７がＬＯＷ）、充電電圧を第２電圧値に設定し、バッテリ温度がバッテリ温度閾値１６６未満の場合（充電電圧フラグ１６７がＨＩＧＨ）、充電電圧を第１電圧値に設定する。

図３に戻り、バッテリ温度監視部１７２は、バッテリ１３６のバッテリ温度を監視する。具体的には、上述したように、第２温度監視用センサ１３４から出力されたバッテリ温度のデジタルデータを入力し、設定フラグ用メモリ１０８のバッテリ温度閾値１６６と比較し、バッテリ温度閾値１６６以上の場合、設定フラグ用メモリ１０８の充電電圧フラグ１６７をＬＯＷにセットする。また、バッテリ温度閾値１６６未満の場合、設定フラグ用メモリ１０８の充電電圧フラグ１６７をＨＩＧＨにセットする。これにより、充電制御部１７４は、設定フラグ用メモリ１０８の充電電圧フラグ１６７のＨＩＧＨまたはＬＯＷに対応する充電電圧１６８の第１電圧値または第２電圧値をバッテリ１３６に供給するように充電回路１２８に指示することとなる。

充電制御部１７４は、バッテリ１３６への充電電流および充電電圧の供給制御の指示を充電回路１２８に行う。充電制御部１７４は、上述してきたように、装置温度監視部１７０によって設定された充電電流フラグ１６３、バッテリ温度監視部１７２によって設定された充電電圧フラグ１６７などに基づいて、充電回路１２８に対してバッテリ１３６に供給する充電電流および充電電圧を指示する。

バッテリ電圧監視部１７６は、充電回路１２８のバッテリ電圧を監視し、充電制御部１７４に通知する。バッテリ電圧監視部１７６は、バッテリ１３６の電圧が設定フラグ用メモリ１０８のバッテリ電圧閾値１６０以上か否かを監視し、バッテリ電圧閾値１６０以上の場合、充電制御部１７４に通知し、充電を停止させる。

このように構成された本実施形態の充電システム２００の動作について、以下に説明する。図５は、本実施形態の充電システム２００の動作の一例を示すフローチャートである。

まず、携帯電話機１００は、待ち受け状態にあるものとする（ステップＳ３０１）。そして、ユーザが充電コネクタ１３２にＡＣアダプタ２０１を接続する。このとき、ＡＣアダプタ２０１は、ＡＣ電源に接続されているものとする。そして、挿抜検出回路１３０が、待ち受け状態において、ＡＣアダプタ２０１が接続されたことを検出すると（ステップＳ３０２のＹＥＳ）、割込コントローラ１１０に通知する。割込コントローラ１１０は通知を受けて、ＣＰＵ１０２に割込を発生する（ステップＳ３０３）。この割込により、ＣＰＵ１０２は、本実施形態の充電制御プログラムをＲＯＭ１０４から読み出するとともに、温度、電流、電圧パラメータを設定フラグ用メモリ１０８から読み出し、作業用メモリ１０６へ格納する（ステップＳ３０４）。そして、ＣＰＵ１０２が充電制御プログラムを実行する（ステップＳ３０５）。

ここで、ＣＰＵ１０２は、タイマ１２６を設定し（ステップＳ３０６）、所定の経過時間毎に、以下のステップを実行するよう動作する。

所定時間が経過した後、バッテリ電圧監視部１７６は、バッテリ１３６の電圧を充電回路１２８から取得し、設定フラグ用メモリ１０８のバッテリ電圧閾値１６０以上か否かを判定する（ステップＳ３０７）。バッテリ１３６の電圧がバッテリ電圧閾値１６０以上の場合、満充電と判断し（ステップＳ３０７のＹＥＳ）、充電制御部１７４に通知し、充電を停止する（ステップＳ３８０）。

一方、バッテリ１３６の電圧がバッテリ電圧閾値１６０未満の場合（ステップＳ３０７のＮＯ）、その旨を充電制御部１７４に通知し、装置温度監視部１７０およびバッテリ温度監視部１７２における装置温度およびバッテリ温度制御に進む。

まず、第１温度監視用センサ１２４が装置温度を計測し、装置温度監視部１７０が第１温度監視用センサ１２４から装置温度を取得し、設定フラグ用メモリ１０８の装置温度１６２のパラメータ値と比較する（ステップＳ３０８）。

装置温度が、装置温度１６２のパラメータＢ（ＦＡＳＴ）以下の場合（ステップＳ３０８の温度≦Ｂ）、高速充電が可能な状態であるため、設定フラグ用メモリ１０８の充電電流フラグ１６３をＦＵＬＬにセットする（ステップＳ３１０）。

また、装置温度が、装置温度１６２のパラメータＡ（ＭＡＸ）より低く、かつパラメータＢ（ＦＡＳＴ）より高い場合（ステップＳ３０８のＢ＜温度＜Ａ）、低速充電が可能な状態であるため、設定フラグ用メモリ１０８の充電電流フラグ１６３をＨＡＬＦにセットする（ステップＳ３２０）。

ここで、低速充電とは、ステップＳ３０６におけるタイマ１２６によって計時されている経過時間毎に実行されるステップＳ３０７移行の一連のシーケンスを行うサイクルに従って、充電処理を１サイクルおきに実行する。

また、装置温度が、装置温度１６２のパラメータＡ（ＭＡＸ）以上の場合（ステップＳ３０８の温度≧Ａ）、ステップＳ３８０に進む。

ステップＳ３８０では、充電制御部１７４が充電回路１２８に充電を停止するよう指示する。なお、ステップＳ３０８の後、ステップＳ３０１に戻り、再び、携帯電話機１００の待ち受け状態において、ＡＣアダプタ２０１が接続されるまで、充電処理を停止する。

ステップＳ３１０またはステップＳ３２０の後、すなわち充電電流フラグ１６３を設定した後、続いて、バッテリ温度監視部１７２がバッテリ温度のチェックを実施する（ステップＳ３１１）。第２温度監視用センサ１３４がバッテリ温度を出力し、バッテリ温度監視部１７２が取得し、設定フラグ用メモリ１０８のバッテリ温度閾値１６６と比較する。バッテリ温度監視部１７２は、バッテリ温度がバッテリ温度閾値１６６未満の場合（ステップＳ３１１のＮＯ）、充電電圧フラグ１６７をＨＩＧＨに設定する（ステップＳ３１２）。

一方、バッテリ温度監視部１７２は、バッテリ温度がバッテリ温度閾値１６６以上の場合（ステップＳ３１１のＹＥＳ）、充電電圧フラグ１６７をＬＯＷに設定する（ステップＳ３１３）。ステップＳ３１２またはステップＳ３１３の後、すなわち、充電電圧フラグ１６７の設定後、充電制御部１７４は、設定フラグ用メモリ１０８の充電電流フラグ１６３を参照する。充電電流フラグ１６３がＦＵＬＬの場合（ステップＳ３３０のＦＵＬＬ）、ステップＳ３５０に進み、充電制御部１７４は充電回路１２８に充電を指示する。

一方、充電電流フラグ１６３がＨＡＬＦの場合（ステップＳ３３０のＨＡＬＦ）、充電制御部１７４は、充電フラグ１６５を参照し、前回充電したか否かをチェックする。充電フラグ１６５がセットされていた場合は、前回充電したので（ステップＳ３４０のＹＥＳ）、ステップＳ３５０の充電処理はバイパスする。そして、充電フラグ１６５をリセットする。一方、充電フラグ１６５がリセットされていた場合、前回充電されていないので（ステップＳ３４０のＮＯ）、ステップＳ３５０に進み、充電回路１２８に充電を指示する。そして、充電フラグ１６５をセットする。

充電回路１２８は、充電制御部１７４からの指示に従って、充電電流および充電電圧を制御してバッテリ１３６に供給する。たとえば、ステップＳ３０８の判定の結果に応じた充電電流フラグ１６３がＦＵＬＬまたはＨＡＬＦにそれぞれ対応する充電電流１６４の第１電流値または第２電流値と、ステップＳ３１１の判定の結果に応じて、充電電圧フラグ１６７に設定されているＨＩＧＨまたはＬＯＷにそれぞれ対応する充電電圧１６８の第１電圧値または第２電圧値がバッテリ１３６に供給される（ステップＳ３５０）。

たとえば、図６（ａ）に示すように、本実施形態の充電システム２００によれば、装置温度がパラメータＢ以下の場合は、充電電流フラグ１６３がＦＵＬＬに設定され、第１電流値Ｉｂの充電電流が供給される。また、装置温度がパラメータＡより低くかつパラメータＢより高い場合、充電電流フラグ１６３がＨＡＬＦに設定され、第２電流値Ｉａの充電電流が供給される。装置温度がパラメータＡ以上の場合は、充電は停止する。

また、図６（ｂ）に示すように、本実施形態の充電システム２００によれば、バッテリ温度が、バッテリ温度閾値１６６未満の場合、充電電圧フラグ１６７がＨＩＧＨに設定され、第１電圧値で充電電圧が供給される。また、バッテリ温度が、バッテリ温度閾値１６６以上の場合、充電電圧フラグ１６７がＬＯＷに設定され、第２電圧値で充電電圧が供給される。

図５に戻り、ステップＳ３５０の充電後、またはステップＳ３４０のＹＥＳに続き、挿抜検出回路１３０は、ＡＣアダプタ２０１が接続されているか否かを確認する（ステップＳ３６０）。接続されている場合（ステップＳ３６０のＹＥＳ）、ステップＳ３０６に戻り、再度タイマ１２６を設定し、所定の経過時間待ち、以下のステップをステップＳ３８０になるまで繰り返す。

一方、ＡＣアダプタ２０１が接続されていない場合（ステップＳ３６０のＮＯ）、ステップＳ３８０に進み、充電制御部１７４に通知し、充電を停止する。

以上説明したように、本発明の実施の形態の充電システム２００によれば、使用者は大容量のリチウムイオンバッテリを使用し、装置温度を設定値に抑え、かつ充電時間を短縮することが可能であり、寿命劣化を抑制する携帯電話を利用することができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

たとえば、充電システム２００において、装置温度の複数の設定温度に対応付けて電流値を記憶する温度対応電流値記憶部（設定フラグ用メモリ１０８）を備えることができる。充電制御部１７４は、第１温度監視部（充電制御部１７４）によって監視された装置温度に対応する電流値を温度対応電流値記憶部（設定フラグ用メモリ１０８）から取得し、バッテリ１３６に供給する充電電流を制御する。

たとえば、図７に示すように、装置温度の複数の設定温度（パラメータＡ、Ｂ、ＣおよびＤ。ここで、Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄとする。）を設け、対応する複数の電流値（Ｉａ、Ｉｂ、ＩｃおよびＩｄ。ここで、Ｉａ＜Ｉｂ＜Ｉｃ＜Ｉｄとする。）を設定フラグ用メモリ１０８の装置温度１６２および充電電流１６４に記憶する。装置温度に応じて、図７に示すように、多段階で充電電流を制御することが可能となる。

また、上述の充電システムにおいて、温度対応電流値記憶部（設定フラグ用メモリ１０８）は、装置温度の複数の設定温度にそれぞれ対応する複数の電流値を含むとともに、複数の設定温度にそれぞれ対応するタイマ１２６の所定の時間経過のサイクル数を含むことができる。第１温度監視部（装置温度監視部１７０）は、タイマ１２６による所定の時間経過毎に、装置温度を監視し、充電制御部１７４は、温度対応電流値記憶部（設定フラグ用メモリ１０８）にアクセスし、装置温度に対応する設定温度から充電電流の電流値およびサイクル数を取得し、サイクル数毎に、電流値の充電電流をバッテリに供給または停止するよう制御することができる、

この構成によれば、温度による充電電流の多段階制御において、充電サイクルもきめ細かく設定することができる。

あるいは、他の実施形態において、充電電流を装置温度による関数として定義することもできる。

また、他の実施形態において、バッテリ温度の複数の設定温度に対応付けて電圧値を記憶する温度対応電圧値記憶部（設定フラグ用メモリ１０８）を備え、充電制御部１７４は、第２温度監視部（バッテリ温度監視部１７２）によって監視されたバッテリ温度に対応する電圧値を温度対応電圧値記憶部（設定フラグ用メモリ１０８）から取得し、バッテリ１３６に供給する充電電圧を制御することができる。

この構成によれば、バッテリ温度に応じて、多段階で充電電圧を制御することが可能となる。

Claims (15)

1. 携帯端末に搭載されるバッテリを充電する充電システムであって、
   前記バッテリへの充電電流および充電電圧の供給制御を行う充電制御部と、
   前記携帯端末の内部の装置温度を監視する第１温度監視部と、
   前記バッテリのバッテリ温度を監視する第２温度監視部と、を備え、
   前記充電制御部は、
   前記第１温度監視部によって監視された前記装置温度に基づいて前記バッテリに供給する前記充電電流を制御するとともに、
   前記第２温度監視部によって監視された前記バッテリ温度に基づいて前記バッテリに供給する前記充電電圧を制御することを特徴とする充電システム。
2. 請求項１に記載の充電システムにおいて、
   前記バッテリ温度の複数の設定温度に対応付けて電圧値を記憶する温度対応電圧値記憶部を備え、
   前記充電制御部は、前記第２温度監視部によって監視された前記バッテリ温度に対応する電圧値を前記温度対応電圧値記憶部から取得し、前記バッテリに供給する前記充電電圧を制御することを特徴とする充電システム。
3. 請求項１に記載の充電システムにおいて、
   前記装置温度の複数の設定温度に対応付けて電流値を記憶する温度対応電流値記憶部を備え、
   前記充電制御部は、前記第１温度監視部によって監視された前記装置温度に対応する電流値を前記温度対応電流値記憶部から取得し、前記バッテリに供給する前記充電電流を制御することを特徴とする充電システム。
4. 請求項３に記載の充電システムにおいて、
   所定の時間経過を監視するタイマを備え、
   前記温度対応電流値記憶部は、前記装置温度の前記複数の設定温度は第１設定温度および前記第１設定温度より低い第２設定温度を含むとともに、前記第１設定温度および前記第２設定温度にそれぞれ対応する第１電流値および第２電流値を含み、
   前記第１温度監視部は、前記タイマによる前記所定の時間経過毎に、前記装置温度を監視し、
   前記充電制御部は、前記温度対応電流値記憶部にアクセスし、
   前記装置温度が前記第２設定温度以下の場合は、前記タイマの前記所定の時間経過の１サイクル毎に前記第２電流値の充電電流を前記バッテリに供給し、
   前記装置温度が前記第１設定温度未満でかつ前記第２設定温度より高い場合は、前記タイマの前記所定の時間経過の１サイクルおきに前記第１電流値の充電電流を前記バッテリへ供給し、
   前記装置温度が前記第１設定温度以上の場合は、前記充電電流の供給を停止するよう制御することを特徴とする充電システム。
5. 請求項３に記載の充電システムにおいて、
   所定の時間経過を監視するタイマを備え、
   前記温度対応電流値記憶部は、前記装置温度の複数の設定温度にそれぞれ対応する複数の電流値を含むとともに、前記複数の設定温度にそれぞれ対応する前記タイマの前記所定の時間経過のサイクル数を含み、
   前記第１温度監視部は、前記タイマによる前記所定の時間経過毎に、前記装置温度を監視し、
   前記充電制御部は、前記温度対応電流値記憶部にアクセスし、
   前記装置温度に対応する前記設定温度から前記充電電流の電流値およびサイクル数を取得し、前記サイクル数毎に、前記電流値の前記充電電流を前記バッテリに供給または停止するよう制御することを特徴とする充電システム。
6. 請求項１に記載の充電システムにおいて、
   前記バッテリは、リチウムイオンバッテリであることを特徴とする充電システム。
7. 携帯端末に搭載されるバッテリを充電する充電回路の制御を行う充電制御プログラムであって、
   コンピュータを、
   前記携帯端末の内部の装置温度を監視する手段、
   前記バッテリのバッテリ温度を監視する手段、
   前記装置温度を監視する手段によって監視された前記装置温度に基づいて前記バッテリに供給する充電電流を制御する手段、
   前記バッテリ温度を監視する手段によって監視された前記バッテリ温度に基づいて前記バッテリに供給する充電電圧を制御する手段、として機能させるための充電制御プログラム。
8. 請求項７に記載の充電制御プログラムにおいて、
   前記コンピュータは、前記バッテリ温度の複数の設定温度に対応付けて電圧値を記憶する温度対応電圧値記憶部を備え、
   前記コンピュータを、前記バッテリ温度を監視する手段によって監視された前記バッテリ温度に対応する電圧値を前記温度対応電圧値記憶部から取得し、前記バッテリに供給する前記充電電圧を制御する手段として機能させるための充電制御プログラム。
9. 請求項７に記載の充電制御プログラムにおいて、
   前記コンピュータは、前記装置温度の複数の設定温度に対応付けて電流値を記憶する温度対応電流値記憶部を備え、
   前記コンピュータを、前記装置温度を監視する手段によって監視された前記装置温度に対応する電流値を前記温度対応電流値記憶部から取得し、前記バッテリに供給する前記充電電流を制御する手段として機能させるための充電制御プログラム。
10. 請求項９に記載の充電制御プログラムにおいて、
    前記コンピュータの前記温度対応電流値記憶部は、前記装置温度の前記複数の設定温度は第１設定温度および前記第１設定温度より低い第２設定温度を含むとともに、前記第１設定温度および前記第２設定温度にそれぞれ対応する第１電流値および第２電流値を含み、
    前記コンピュータを、
    所定の時間経過を監視する手段、
    前記所定の時間経過を監視する手段によって監視された前記所定の時間経過毎に、前記装置温度を監視する手段、
    前記温度対応電流値記憶部にアクセスし、前記装置温度が前記第２設定温度以下の場合は、前記タイマの前記所定の時間経過の１サイクル毎に前記第２電流値の充電電流を前記バッテリに供給する手段、
    前記装置温度が前記第１設定温度未満でかつ前記第２設定温度より高い場合は、前記タイマの前記所定の時間経過の１サイクルおきに前記第１電流値の充電電流を前記バッテリへ供給する手段、
    前記装置温度が前記第１設定温度以上の場合、前記バッテリへの前記充電電流の供給を停止する手段、として機能させるための充電制御プログラム。
11. 請求項９に記載の充電制御プログラムにおいて、
    前記温度対応電流値記憶部は、前記装置温度の複数の設定温度にそれぞれ対応する複数の電流値を含むとともに、前記複数の設定温度にそれぞれ対応する前記所定の時間経過のサイクル数を含み、
    前記コンピュータを、
    所定の時間経過を監視する手段、
    前記タイマによる前記所定の時間経過毎に、前記装置温度を監視する手段、
    前記温度対応電流値記憶部にアクセスし、前記装置温度に対応する前記設定温度から前記充電電流の電流値およびサイクル数を取得し、前記サイクル数毎に、前記電流値の前記充電電流を前記バッテリに供給または停止するよう制御する手段、として機能させるための充電制御プログラム。
12. 請求項７に記載の充電制御プログラムにおいて、
    前記バッテリは、リチウムイオンバッテリであることを特徴とする充電制御プログラム。
13. 電子部品が内蔵される筐体と、
    前記筐体に設けられるバッテリと、
    前記バッテリに充電電流および充電電圧を供給可能な充電回路と、
    前記充電回路を用いた前記バッテリの充電の実行および停止を制御する充電制御部と、
    前記筐体の内部温度を検出する第１温度センサと、
    前記バッテリのバッテリ温度を検出する第２温度センサと、を備え、
    前記充電制御部は、
    前記第１温度センサにより検出された第１温度に基づいて前記バッテリに供給する前記充電電流を調節するとともに、
    前記第２温度センサにより検出された第２温度に基づいて、前記バッテリに供給する前記充電電圧を調節することを特徴とする携帯端末。
14. 請求項１３に記載の携帯端末において、
    前記充電制御部は、前記第１温度センサにより検出された温度が予め設定された電流設定切り替え温度より高い場合は、前記充電電流を第１電流値とし、前記第１温度センサにより検出された温度が前記電流設定切り替え温度より低い場合は、前記充電電流を該第１電流値より大きい第２電流値とするとともに、
    前記充電制御部は、前記第２温度センサにより検出された温度が予め設定された電圧切り替え温度より高い場合は、前記充電電圧を第１電圧値とし、前記第２温度センサにより検出された温度が前記電圧切り替え温度より低い場合は、前記充電電圧を該第１電圧値より大きい第２電圧値とすることを特徴とする携帯端末。
15. 請求項１３に記載の携帯端末において、
    前記充電制御部は、前記第１温度センサにより検出された温度が予め設定された設定停止温度より高い場合は、前記バッテリの充電を停止し、前記第１温度センサにより検出された温度が前記設定停止温度より低い場合は前記バッテリの充電を実行することを特徴とする携帯端末。

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