WO2006073101A1

WO2006073101A1 - 携帯電話端末の充電制御装置及び充電制御方法

Info

Publication number: WO2006073101A1
Application number: PCT/JP2005/023975
Authority: WO
Inventors: Michihito Otsuki
Original assignee: Nec Corporation
Priority date: 2005-01-06
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2006-07-13
Also published as: US20080113691A1; JP4466656B2; CN101099280B; EP1835593A4; EP1835593A1; JPWO2006073101A1; CN101099280A

Abstract

　バッテリの電圧及び使用者の使用状況に応じてバッテリへの充電動作を制御し、多大な消費電流を伴う動作による携帯電話端末の発熱を防止する携帯電話端末の充電制御装置及び充電制御方法を提供する。　使用状態判断回路１１１がＡＣアダプタ１０２からバッテリ１０９へ十分な電圧が印加されているか否かを判断し、負荷回路１０７において消費される消費電流が大きく、バッテリ１０９へ十分な電流が供給されていないと判断したとき、バッテリ１０９の充電を一旦停止し、負荷回路１０７へのみ電流を供給することにより、バッテリ１０９へ十分な電流が供給されないことによって発生する発熱を抑えることができる。また、発熱又は電流の不足により、負荷回路１０７の使用が制限されることを防止できる。

Description

明細書

携帯電話端末の充電制御装置及び充電制御方法

技術分野

[0001] 本発明は、携帯電話端末の充電制御装置及び充電制御方法に関し、特に、バッテリの電圧及び使用者の使用状況に応じてバッテリへの充電動作を制御し、多大な消費電流を伴う動作による携帯電話端末の発熱を防止する携帯電話端末の充電制御装置及び充電制御方法に関する。

背景技術

[0002] 一般に、携帯電話等の携帯電話端末には、電源として二次電池が使用されている。特に、リチウムイオン電池は、単位体積当たりのエネルギー密度および単位質量当たりのエネルギー密度が大きぐそれを搭載する携帯電話端末の小型'軽量ィヒを実現する。

[0003] リチウムイオン電池に充電する方法としては、電池の電圧を一定に保って電流を供給する定電圧充電方式や、電池に一定の電流を供給する定電流充電の後に定電圧充電方式による充電を行う定電流 '定電圧充電方式がある。いずれの方式も、定電圧充電方式による充電時の電流が予め定めた電流以下になったことを検出して、充電を完了する。

[0004] また、充電時は出力電圧が高く設定された直流電源である ACアダプタが接続される。この直流電源から定電圧充電及び定電流充電を実現する回路としては、シリーズドロッパ方式の回路、 DC— DCコンパレータ、 ACアダプタの電流制限機能を利用した過飽和スィッチ素子の ON 'OFFパルス幅を制御するパルス幅制御方式の回路等が用いられている。例えば、バッテリへの充電時のバッテリ充電電圧が 4. 2Vである場合、使用される ACアダプタの出力電圧は 5. 2〜5. 6V程度に設定されている。

[0005] また、携帯電話端末の消費電流は、表示画面サイズの拡大、テレビ電話機能、カメラの高画質化、フラッシュ機能などの機能向上に伴い、消費電流が増加する方向に進んでいる。一方で、携帯電話端末の大きさは、より小型化、薄型化の方向へと進んでいる。 [0006] さらに、消費電流が増加する一方で、使用時間が増加し、電池容量を増やす傾向にある。それに伴い、ノッテリの使用電圧範囲が拡大し、昇圧降圧回路が積極的に使用されるようになっている。そのため、装置内部の負荷回路において同一の操作を行っても、ノッテリ電圧により消費電流が変化し、特に充電を必要とするノッテリの容量が少ない状態つまりバッテリ電圧が低い状態では消費電流が相対的に大きくなる。他方で、携帯電話端末の充電時に自端末を使用する場合、充電電圧や充電電流及び負荷電流などで決定される携帯電話端末内部での許容損失による発熱が、端末サイズ小型化に伴、大きくなつて、ることから、発熱対策が課題となって、る。

[0007] ここで、従来の携帯電話端末の充電制御方法について図 1を用いて説明する。従来の携帯電話端末に内蔵され、バッテリ 109への充電を制御する充電回路は、 AC アダプタ 102の出力端子に接続される入力端子 110を有している。そして、その充電回路は、この入力端子 110とバッテリ 109との間に、入力された直流電力の電圧を降下させる FET103を備えており、 FET103の動作は、充電制御回路 101によって制御される。

[0008] 充電制御回路 101は、充電電流検出回路 104で検出した電流に応じて、 FET103 力も出力される電流が所定の電流値になるように FET103のゲートを制御している。また、充電制御回路 101は、バッテリ電圧検出回路 105からの出力から、バッテリ 10 9に印加される電圧が所定の出力電圧値になるように FET103を制御している。図 1 に示す充電回路は、携帯電話端末に内蔵された充電回路としてシリーズドロツバ方式を用いた場合を示している。これ以外にも、 DC— DCコンバータやパルス幅制御式充電回路を使用することもできる。

[0009] ここで、シリーズドロッパ方式を用いた充電回路において、充電回路の入力電圧、即ち、 ACアダプタ 102の出力電圧と充電中のバッテリ 109の入力電圧との間の電圧差力充電制御回路 101の入出力間にかかる。そのため、 ACアダプタ 102の出力電圧を高く設定すると、携帯電話端末内部の充電制御回路 101により、 ACアダプタ 102から降下させた電圧分が、発熱する。

[0010] 図 1に示す ACアダプタ 102からの出力電圧に従えば、充電回路の FET103の動作によって、 IV以上の電圧が降下され、その分の電圧により FET103が発熱する。したがって、その発熱量が多ぐかつ携帯電話端末内部の発熱に対応する冷却手段を組み込めない場合、 FET103で発生する許容損失が内部発熱に対して大きな位置を占める。

[0011] 従来の携帯電話端末にお!、ては、 FET103の許容損失を低減する手段としては、 DC— DCコンバータを使用する方法及びパルス制御方法により回避することができる。し力し、充電回路に DC— DCコンバータを使用した場合、 DC— DCコンバータにおいて大電流の ON 'OFFによるノイズが発生し、特に携帯電話端末などの通信機器においては、高周波回路への該ノイズによる影響が大きな問題となる。また、一般的に、 DC— CDコンバータを用いた充電回路に大電流を流す場合、充電回路の規模が大きくなり、携帯電話端末には実装面積上の問題が生じる。

[0012] また、パルス幅制御式充電回路を使用した場合、このパルス幅の制御を携帯電話端末内のマイクロコンピュータで制御するため、マイクロコンピュータの制御が複雑になる。また、パルス幅制御式による充電では、一般的に、充電時間を短縮するためバッテリの目標電圧に対し充電中の充電電圧が高めに設定するため、バッテリには一時的に目標電圧を超える電圧が印加される。そのため、ノッテリに対する安全性の問題が生じ、更にバッテリの寿命に影響を及ぼす問題も生じる。

[0013] また、携帯電話端末の ACアダプタの形状が規格化されて、ること、及び携帯電話端末が専用の ACアダプタ以外の ACアダプタにより充電される可能性が高いことから、 ACアダプタの電流を制御する従来の方式においては、使用が想定されないァダプタが接続された場合、発熱の問題が生じる可能性が高!、。

[0014] そこで、特許文献 1では、 ACアダプタ側の出力電圧を制御することにより、充電制御回路に電圧降下型レギユレータを使用しても、携帯電話機などの小型電子機器にも適用でき、バッテリ充電時における充電制御回路の発熱を抑制することができる電源装置が提案されている。

[0015] 特許文献 2では、携帯電話機が通話状態にないときにのみ、その電池の急速充電を行うことにより、通話状態に急速充電を行わないことで、充電を行う充電器に過大電流が流れず、発熱量が抑えられ、充電器を小型にしたまま携帯電話機の電池を急速充電できる充電システムが提案されてヽる。特許文献 1：特開 2004— 252658号公報

特許文献 2：特開平 9 - 130456号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0016] しかし、上記の発明は以下の問題を有している。

[0017] 特許文献 1記載の電源装置は、専用の ACアダプタが必要となりパルス充電方式と同様に専用のアダプタ以外の使用という状況下では、発熱の問題が生じる可能性がある。

[0018] また、従来の携帯電話端末においては端末内における負荷回路の消費電流の増加に伴い、ユーザの使用状態とバッテリ電圧によっては、充電電流よりも消費電流が大きくなることが発生している。そのため、図 1に示した充電回路のバッテリ 109が十分充電されて、な、状況下にお、ては、バッテリ 109への充電電流と携帯電話端末内部の負荷回路 107における消費電流の確保が困難であり、ユーザが所望する操作をすることが出来ない場合が発生する。

[0019] また、図 2に示す携帯電話端末内部の負荷回路 107を充電電流検出回路 104の手前に置くことにより、ノッテリ 109の充電電流を確保しつつ、負荷回路 107へは AC アダプタ 102の電流制限機能を利用して供給する方法が考えられている。しかし、この方法では充電電圧は、バッテリ電圧に依存するため、負荷回路 107の消費電流を低減できず、結果的に FET103に大電流が流れ、発熱の問題が生じる可能性がある。また、充電電流よりも消費電流が大きくなり、ユーザの操作が制限される可能性がある。

[0020] そこで、本発明は、シリーズドロッパ方式の充電回路において、 ACアダプタ側の追加回路を用いずに携帯電話端末の発熱を低減し、かつ充電中においても消費電流が大きい操作が可能な携帯電話端末の充電制御装置及び充電制御方法を提案することを目的としている。

課題を解決するための手段

[0021] 請求項 1記載の発明は、携帯電話端末が有する負荷回路に動作電力を供給し、該携帯電話端末に内蔵のバッテリを充電する携帯電話端末の充電制御装置であって、バッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、前記バッテリに充電する充電電流を検出する充電電流検出手段と、前記負荷回路に使用される負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、前記バッテリに対する充電を制御する充電制御手段と、前記充電制御手段は、前記バッテリ電圧検出手段によって検出された前記バッテリ電圧が所定電圧以下となっている時間を計時する計時手段と、前記計時手段によって計時された時間が所定時間に達したか否かを判断する使用状態判断手段とを有し、前記充電制御手段は、前記使用状態判断手段によって前記計時手段によって計時された時間が所定時間に達したと判断されると、前記バッテリへの充電を停止し、前記負荷回路へのみ電流を供給することを特徴とする。

[0022] 請求項 2記載の発明は、請求項 1記載の携帯電話端末の充電制御装置において、前記充電電流検出手段によって検出された前記充電電流が所定電流以下となると、前記バッテリへの充電を再開することを特徴とする。

[0023] 請求項 3記載の発明は、請求項 1又は 2記載の携帯電話端末の充電制御装置において、前記充電制御手段は、充電開始前、前記バッテリに微小電流を供給し、前記ノッテリ電圧検出手段によって検出された電圧が充電を要する前記バッテリであると判断できる電圧であるカゝ否かを判別することを特徴とする。

[0024] 請求項 4記載の発明は、請求項 1から 3のいずれか 1項記載の携帯電話端末の充電制御装置において、前記充電制御手段は、前記バッテリへの充電停止中、前記負荷回路に終止電圧を印加することを特徴とする。

[0025] 請求項 5記載の発明は、請求項 1から 4のいずれか 1項記載の携帯電話端末の充電制御装置において、外部電源への電流の逆流を防止する第 1のダイオードを有することを特徴とする。

[0026] 請求項 6記載の発明は、請求項 1から 5のいずれか 1項記載の携帯電話端末の充電制御装置において、前記バッテリへの充電停止中、前記外部電源及び前記バッテリから前記負荷回路に電流を供給する第 2のダイオードを有することを特徴とする。

[0027] 請求項 7記載の発明は、ノッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、バッテリに充電する充電電流を検出する充電電流検出手段と、前記負荷回路に使用される負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、前記バッテリに対する充電を制御する充電制御手段とを有し、携帯電話端末が有する負荷回路に動作電力を供給し、該携帯電話端末に内蔵の前記バッテリを充電する携帯電話端末の充電制御装置の充電制御方法であって、前記充電制御手段は、前記バッテリ電圧検出手段によって検出された前記バッテリ電圧が所定電圧以下となっている時間を計時する工程と、計時された時間が所定時間に達したか否かを判断する使用状態判断工程と、前記使用状態判断工程によって計時された時間が所定時間に達したと判断されると、前記バッテリへの充電を停止し、前記負荷回路へのみ電流を供給する工程とを有することを特徴とする。

[0028] 請求項 8記載の発明は、請求項 7記載の携帯電話端末の充電制御方法において、前記充電電流検出手段によって検出された前記充電電流が所定電流以下となると、前記バッテリへの充電を再開する工程を有すること特徴とする。

[0029] 請求項 9記載の発明は、請求項 7又は 8記載の携帯電話端末の充電制御方法において、前記充電制御手段は、充電開始前、前記バッテリに微小電流を供給する工程と、前記バッテリ電圧検出手段によって検出された電圧が充電を要する前記バッテリであると判断できる電圧であるカゝ否かを判別する工程とを有することを特徴とする。

[0030] 請求項 10記載の発明は、請求項 7から 9のいずれか 1項記載の携帯電話端末の充電制御方法において、前記充電制御手段は、前記バッテリへの充電停止中、前記負荷回路に終止電圧を印加することを特徴とする。

[0031] 請求項 11記載の発明は、請求項 7から 10のいずれか 1項記載の携帯電話端末の充電制御方法において、外部電源への電流の逆流を防止する第 1のダイオードを有することを特徴とする。

[0032] 請求項 12記載の発明は、請求項 7から 11のいずれか 1項記載の携帯電話端末の充電制御方法において、前記バッテリへの充電停止中、前記外部電源及び前記バッテリから前記負荷回路に電流を供給する第 2のダイオードを有することを特徴とする発明の効果

[0033] 本発明は、使用状態判断回路が ACアダプタからバッテリへ十分な電圧が印加されている力否かを判断し、負荷回路で消費される消費電流が大きぐバッテリへ十分な電流が供給されていないときは、バッテリの充電をー且停止し、負荷回路へのみ電流を供給することにより、ノッテリへ十分な電流が供給できないことによって発生する発熱を抑えることができる。また、発熱又は電流の不足により、負荷回路の使用が制限されることを防止できる。

発明を実施するための最良の形態

[0034] [第 1の実施形態]

以下に、本発明の一実施形態に係る携帯電話端末の充電制御装置の構成及び動作について説明する。

図 3は、本実施形態に係る充電制御装置の構成を示す図である。

[0035] 本実施形態に係る充電制御装置は、充電制御回路 101、 ACアダプタ 102、 FET( 103、 108)、充電電流検出回路 104、バッテリ電圧検出回路 105、抵抗 106、負荷回路 107、バッテリ 109、入力端子 110、使用状態判断回路 111、及びタイマ 112を有して構成される。なお、抵抗 106及び FET(103、 108)は、 ACアダプタ 102とバッテリ 109との間の電流経路中に直列に設けられている。

[0036] 以下、本実施形態に係る充電制御装置が有する各構成要素について説明する。

[0037] まず、抵抗 106は、充電電流検出回路 104が充電電流及び充電部負荷電流を検出するための抵抗であって、その両端の電圧が検出されるものである。また、充電電流検出回路 104は、抵抗 106両端の電位差 (抵抗 106の電圧降下)から充電電流及び充電部負荷電流を検出するものである。また、タイマ 112は、使用状態判断回路 1 11が取得したバッテリ電圧が所定電圧以下になってからの経過時間を計測する。また、使用状態判断回路 111は、ノッテリ電圧検出回路 105が検出したバッテリ電圧を取得し、タイマ 112によって計測される経過時間が所定時間に達したとき又はバッテリ電圧が所定電圧以上であるとき、ノッテリ 109への充電を停止し、負荷回路 107の消費電流が所定の電流値以下となるまで、消費電流が最小となる電圧を負荷回路 1 07に供給する。そして、負荷回路 107の消費電流が所定の電流値以下となった場合には、ノッテリ 109への充電を再開する。また、ノッテリ電圧検出回路 105は、バッテリ 109の電圧 (バッテリ電圧）を検出する。

[0038] また、 FET103は、充電制御回路 101から印加されるゲート電圧に応じてバッテリ 1 09と ACアダプタ 102との間の電流経路を開閉することによって、 ACアダプタ 102からバッテリ 109に供給される充電電流を調整するものである。また、充電制御回路 10 1は、 FET103に印加するゲート電圧を調整することによって FET103を制御し、ノッテリ 109に定電流充電、定電流定電圧充電及び定電圧充電を行うものである。なお、充電制御回路 101が、バッテリ電圧を所定電圧に制限すると共に、充電電流の上限値を所定以下に制限するため、ユーザが希望する当該操作が制限されることを軽減できる。

[0039] ここで、充電制御回路 101がバッテリ 109に対して行う充電制御について説明する

[0040] まず、充電制御回路 101は、微小電流値 II (リチウムイオン電池においては数十 m A)の定電流充電を行う。これは過放電電池に対する保護のためである。そして、充電制御回路 101は、ノッテリ電圧検出回路 105によって検出されたバッテリ電圧が、充電が必要な電池と判断できる電圧 (V2以上 V3以下とする）であるか否かを判断する。なお、充電する電池がリチウムイオン電池の場合、バッテリ電圧検出回路 105によって検出されたバッテリ電圧が約 2. 5Vから 4V程度であるとき、充電が必要な電池と判断する。

[0041] 充電が必要な電池と判断された場合、充電制御回路 101は、大電流 12 (リチウムィオン電池では数百 mA)での急速定電流充電を行うため、 FET103を制御する。充電制御回路 101は、 FET103に対してバッテリ 109に対して不具合を起こさない程度の電圧 (V4)により FET103における電圧制御を行う。なお、リチウムイオン電池では約 4. 2V以下の電圧で FET103における電圧制御を行う。したがって、バッテリ電圧が V4に達すると充電電流は大電流 12力も徐々に減少し、充電制御回路 101は、バッテリ電圧を V4に維持する定電圧充電制御に移行する。その後、充電電流が減少し、ノッテリ 109が満充電となった時点（充電電流が 13となったとき）で、 FET103 のゲートを閉じ、充電制御を終了する。

[0042] 図 4を参照すると使用状態によるバッテリ電圧と許容損失との関係が示されている。

発熱は、許容損失の累積と時間当たりの放熱とにより決定する。よって、許容損失の大きい状態が維持されると発熱の影響が大きくなる。ユーザが携帯電話端末を使用していない状態 (つまり負荷回路 107の負荷電流が微小な場合）においては、定電流充電を行っている時間が短ぐかつバッテリ電圧の上昇が早いため（201)、 FET1 03の許容損失が大き、状態は継続せず発熱の影響は限定的となる（204)。

[0043] 一方、ユーザが充電中に携帯電話端末の消費電流の大き!/、操作をして、る状態、つまり負荷回路 107の消費電流が大きい状態では、充電部負荷電流の大半が負荷回路 107に流れ込む。そのため、ノッテリへの充電電流が減り、結果的にバッテリ電圧が上がる時間が遅くなり（202)、許容損失が大きい状態が «続する（205)。

[0044] ノッテリ電圧検出回路 105は、例えば 1分程度 (tl)に 1回、ノッテリ電圧力 SV5より低いか否かを監視する（ここでは V5=V3とする）。充電制御回路 101は、その監視結果に応じて定期的に FET108を制御し、充電部負荷電流のうち負荷電流が占める割合を確認する。そして、負荷電流の占める割合が大きい場合には、 FET108を制御してバッテリ 109への充電を停止し、負荷電流が最小となる電圧 (バッテリ電圧の終止電圧) V6にて定電圧充電を行う。なお、 CPU、表示部、無線部などの負荷回路 107は昇圧回路や降圧回路からなる。よって、負荷回路 107における消費電流は、ノッテリ電圧により変化し、電圧値の上昇に伴い小さくなる。そのため、ここでは終止電圧 V6 (=V4)により定電圧充電を行う。

[0045] 以上の構成によれば、ノッテリ 109への充電電流が十分でない状態では、許容損失を最小限に抑えるように制御するため、発熱の影響を抑えた充電が行える。また、 ACアダプタ 102及び充電回路の電流制限により負荷回路 107の消費電流が必要な電流値を超えた場合であっても、電圧 V6にて電流を供給することにより、電流値の上昇を抑え、結果的に電流制限を受けない電流値に収めることができる。よって、使用者は、制限を受けることなぐ携帯電話端末を使用することができる。

[0046] 以上に実施形態の構成について述べたが、図 3の負荷回路 107は携帯電話端末の制御回路以外の構成を意味する。例えば、携帯電話端末における操作部、表示部、無線部などカゝら構成される。これは、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成の説明は省略する。

[0047] なお、本実施形態では、充電電圧の制御手段として、 FET103を用いた力 PNP バイポーラトランジスタでもよい。また、 FET108についても PNPバイポーラトランジスタでもよ、。

[0048] また、本実施形態にぉ、ては、終止電圧 V6を V4と同じ値として、たが、終止電圧 V6が印加されるときバッテリ 109への充電は停止されるため、 FET103の許容損失が最小となるように V4より高い ACアダプタ 102の電圧と同じ値で供給するとしてもよ

V、。 V5に関しても V3と同じ値にして、たが V4又は無条件としてもよ、。

[0049] 次に、図 3に示す使用状態判断回路 111の動作を図 5に示すフローチャートを用いて説明する。

[0050] ACアダプタ 101からバッテリ 109への充電が開始されると、使用状態判断回路 11 1は tl毎ごとにバッテリ 109のバッテリ電圧をバッテリ電圧検出回路 105から取得する (ステップ S301)。使用状態判断回路 111は、ノッテリ電圧検出回路 105から取得したバッテリ電圧が所定時間、電圧 V5以下である力否かを判断する（ステップ S302)。ノッテリ 109のバッテリ電圧が電圧 V5よりも大きい場合は (ステップ S302ZNO)、使用状態判断回路 111は、発熱の影響は少ないと判断し、 tl毎にバッテリ電圧の監視を継続する (ステップ S308)。

[0051] 一方、ノッテリ 109のバッテリ電圧が所定時間、電圧 V5以下の場合は (ステップ S3 02ZYES)、充電制御回路 101は、 FET108を制御してバッテリ 109への充電を停止し (ステップ S303)、電圧 V6によって定電圧充電を行う（ステップ S304)。電圧 V6 による定電圧充電が行われている間、充電電流検出回路 104は負荷回路 107へ供給される消費電流を監視し、消費電流が 13以下であるカゝ否かを判断する (ステップ S 306)。負荷回路 107で消費される消費電流が 13よりも大きいときは（ステップ S306 /NO)、充電電流検出回路 104は負荷回路 107へ供給される消費電流の監視を継続する (ステップ S305)。一方、負荷回路 107で消費される消費電流が 13以下であるときは（ステップ S306ZYES)、充電制御回路 101は FET108を制御し、バッテリ 10 9への充電を再開する (ステップ S307)。なお、ノッテリ 109への充電が再開された後も (ステップ S307)、同時にバッテリ電圧検出回路 105もバッテリ 109へ印加されて

V、る電圧の監視を再開する（ステップ S308)。

[0052] 本実施形態に係る充電制御装置によれば、使用状態判断回路 111が ACアダプタ 102からバッテリ 109へ十分な電圧が印加されているか否かを判断し、負荷回路 107 にお、て消費される消費電流が大きく、バッテリ 109へ十分な電流が供給されて、ないときは、ノッテリ 109の充電をー且停止し、負荷回路 107へのみ電流を供給することにより、ノッテリ 109へ十分な電流が供給されないことによって発生する発熱を抑えることができる。また、発熱又は電流の不足により、負荷回路 107の使用が制限されることを防止できる。

[0053] [第 2の実施形態]

次に、本発明の他の実施形態に係る充電制御装置について説明する。

[0054] まず、本実施形態に係る充電制御装置の構成について図 6を用いて説明する。なお、本実施形態に係る充電制御装置の構成は、第 1の実施形態に係る充電制御装置の構成と基本的に同様である。よって、第 1の実施形態と同様の機能を有する部分については説明を省略する。

[0055] 本実施形態に係る充電制御装置は、充電制御回路 101、 ACアダプタ 102、 FET( 103、 108)、充電電流検出回路 104、バッテリ電圧検出回路 105、抵抗 106、負荷回路 107、ノッテリ 109、入力端子 110、アダプタ電圧検出回路 501、及びダイォード（502、 503)を有して構成される。

[0056] アダプタ電圧検出回路 501は、 ACアダプタ 102側の電圧を検出する。充電制御回路 101は、アダプタ電圧検出回路 501において検出された電圧に基づき入力端子 1 10に ACアダプタ 102が接続されたカゝ否かを判断する。また、充電制御回路 101は、アダプタ電圧検出回路 501で検出された電圧に基づき、入力端子 110に接続された ACアダプタ 102がバッテリ 109へ充電可能な電圧を出力できる力否かを判断する。さらに、充電制御回路 101は、アダプタ電圧検出回路 501で検出された電圧に基づ V、て終止電圧 V6を決定する。

[0057] ダイオード 502は、 ACアダプタ 102側への電流の逆流を防止する。ダイオード 503 は、 FET108が制御されバッテリ 109への充電が停止されている際に、負荷回路 10 7の消費電流が瞬間的に充電電流を上回った場合にバッテリ 109側から電流を供給するために追加されている。その際、ノッテリ電圧検出回路 105は、電圧 V5が電圧 V4であるカゝ否かを監視し、充電制御回路 101は、電圧 V5が電圧 V4を上回ったとき、ノッテリ 109から負荷回路 109へ電流を供給する。 [0058] これらの構成を追加することにより、ユーザが大電流で携帯電話端末を使用した際には、 ACアダプタ 102から印加できる電圧値と負荷回路 107が必要とする電圧値とを比較して低い方の電圧を電圧 V6として定電圧充電することができる。これにより、負荷回路 107の消費電流がより低い条件で使用できるため、バッテリ 109が不足している状態でも、更に消費電流が大きい状態でも使用可能となる。また、ノッテリ 109から印加可能な電流が充電電流よりも大きぐ電圧 V5が電圧 V4であった場合、負荷回路 107が必要とする消費電流のうち、充電部負荷電流のみでは不足する分をダイォード 503によりバッテリ 109から供給することができる。

[0059] なお、本実施形態において、 FET108はバッテリ 109への充電を完全に停止するために使用している力発熱に影響ない数十 mAくらいの電流により、ノッテリ 109への充電を継続することも可能である。つまり、 FET108を使用して、充電を ONZOF Fし、ゲート制御による微小な電流を供給する。また、ダイオード 503と並列に微小電流供給用の抵抗を追加する構成としてもよい。

図面の簡単な説明

[0060] [図 1]従来の充電制御装置の構成を示す図である。

[図 2]従来の充電制御装置の構成を示す図である。

[図 3]本実施形態に係る充電制御装置の構成を示す図である。

圆 4]充電制御装置における許容損失の時間の関係を表す図である。

[図 5]本実施形態に係る充電制御装置の動作を示すフローチャートである。

[図 6]本実施形態に係る充電制御装置の構成を示す図である。

符号の説明

[0061] 101 充電制御回路

102 ACアダプタ

103、 108 FET

104 充電電流検出回路

105 バッテリ電圧検出回路

106 抵抗

107 負荷回路 109 バッテリ

110 入力端子

111 使用状態判断回路

112 タイマ

501 アダプタ電圧検出回路 502、 503 ダイオード

Claims

請求の範囲

[1] 携帯電話端末が有する負荷回路に動作電力を供給し、該携帯電話端末に内蔵のバッテリを充電する携帯電話端末の充電制御装置であって、

ノッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、

前記バッテリに充電する充電電流を検出する充電電流検出手段と、

前記負荷回路に使用される負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、前記バッテリに対する充電を制御する充電制御手段と、

前記充電制御手段は、

前記バッテリ電圧検出手段によって検出された前記バッテリ電圧が所定電圧以下となっている時間を計時する計時手段と、

前記計時手段によって計時された時間が所定時間に達した力否かを判断する使用状態判断手段とを有し、

前記充電制御手段は、前記使用状態判断手段によって前記計時手段によって計時された時間が所定時間に達したと判断されると、前記バッテリへの充電を停止し、前記負荷回路へのみ電流を供給することを特徴とする携帯電話端末の充電制御装置。

[2] 前記充電電流検出手段によって検出された前記充電電流が所定電流以下となると、前記バッテリへの充電を再開することを特徴とする請求項 1記載の携帯電話端末の充電制御装置。

[3] 前記充電制御手段は、充電開始前、前記バッテリに微小電流を供給し、前記バッテリ電圧検出手段によって検出された電圧が充電を要する前記バッテリであると判断できる電圧である力否かを判別することを特徴とする請求項 1又は 2記載の携帯電話端末の充電制御装置。

[4] 前記充電制御手段は、前記バッテリへの充電停止中、前記負荷回路に終止電圧を印加することを特徴とする請求項 1から 3のいずれか 1項記載の携帯電話端末の充電制御装置。

[5] 外部電源への電流の逆流を防止する第 1のダイオードを有することを特徴とする請求項 1から 4のいずれか 1項記載の携帯電話端末の充電制御装置。

[6] 前記バッテリへの充電停止中、前記外部電源及び前記バッテリから前記負荷回路に電流を供給する第 2のダイオードを有することを特徴とする請求項 1から 5のいずれ力 1項記載の携帯電話端末の充電制御装置。

[7] ノッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、ノッテリに充電する充電電流を検出する充電電流検出手段と、前記負荷回路に使用される負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、前記バッテリに対する充電を制御する充電制御手段とを有し、携帯電話端末が有する負荷回路に動作電力を供給し、該携帯電話端末に内蔵の前記バッテリを充電する携帯電話端末の充電制御装置の充電制御方法であって、前記充電制御手段は、

前記バッテリ電圧検出手段によって検出された前記バッテリ電圧が所定電圧以下となって、る時間を計時する工程と、

計時された時間が所定時間に達したか否かを判断する使用状態判断工程と、前記使用状態判断工程によって計時された時間が所定時間に達したと判断されると、前記バッテリへの充電を停止し、前記負荷回路へのみ電流を供給する工程とを有することを特徴とする携帯電話端末の充電制御方法。

[8] 前記充電電流検出手段によって検出された前記充電電流が所定電流以下となると、前記バッテリへの充電を再開する工程を有すること特徴とする請求項 7記載の携帯電話端末の充電制御方法。

[9] 前記充電制御手段は、

充電開始前、前記バッテリに微小電流を供給する工程と、

前記バッテリ電圧検出手段によって検出された電圧が充電を要する前記バッテリであると判断できる電圧であるカゝ否かを判別する工程とを有することを特徴とする請求項 7又は 8記載の携帯電話端末の充電制御方法。

[10] 前記充電制御手段は、前記バッテリへの充電停止中、前記負荷回路に終止電圧を印加することを特徴とする請求項 7から 9のいずれか 1項記載の携帯電話端末の充電制御方法。

[11] 外部電源への電流の逆流を防止する第 1のダイオードを有することを特徴とする請求項 7から 10のいずれか 1項記載の携帯電話端末の充電制御方法。前記バッテリへの充電停止中、前記外部電源及び前記バッテリから前記負荷回路に電流を供給する第 2のダイオードを有することを特徴とする請求項 7から 11のいずれか 1項記載の携帯電話端末の充電制御方法。