WO2007123050A1

WO2007123050A1 - 充電回路およびその充電方法

Info

Publication number: WO2007123050A1
Application number: PCT/JP2007/058096
Authority: WO
Inventors: Hironori Yamada
Original assignee: Nec Corporation
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2007-04-12
Publication date: 2007-11-01
Also published as: EP2012407A1; CN101432946A; US20090085528A1; JP2007288982A; CN101432946B; US8258750B2; EP2012407A4

Abstract

　安定な充電動作を可能にした充電回路およびその充電方法を提供する。充電電源から定電流定電圧充電方式により電池の充電を行う充電方法において、定電流充電時に充電電流を所定電流レベル毎に段階的に増加させて定電流充電する工程と、前記充電電源の供給電圧が前記電池により予め定まる充電可能な所定最低電圧となることを検出した場合に、前記充電電流の増加を停止し前記所定最低電圧を保持して充電を継続させる工程とを含んでいる。

Description

充電回路およびその充電方法

技術分野

[0001] 本発明は、充電回路おおよびその充電方法に関し、特に携帯電話機などの充電電流供給能力が低い充電器を適切に駆動する充電回路およびその充電方法に関する。

背景技術

[0002] 一般に、携帯電話機などの電池を充電する場合に、定電流定電圧充電方式がある。これは、電池を充電する際に、ある一定の電池電圧まで定電流充電で充電し、その後定電圧充電に移行する充電回路である。この充電回路においては、正規充電器以外の市販されてヽる充電電流供給能力が低ヽ充電器等で充電を行うと、定電流充電は携帯電話機の性能の一つである電池の充電完了時間を考慮し、一定の大電流で電池の充電を行い、更に定電流充電移行時には予備充電から瞬時に一定の大電流で充電を開始する。そのため、定電流充電移行時に充電器側の供給電圧が低下し充電可能な電圧を下まわり充電停止状態になる。その後、定電流充電が停止されることで充電器側の供給電圧が上昇し、また定電流充電を開始すると、う充電の開始 Z停止を繰り返し電池の充電がされな、。

[0003] 従来例 1として、特許文献 1 (特開平 10— 51970号公報）には、試行充電 (予備充電)の際に充電電流を徐々に増加する充電装置が記載されている（同公報図 1)。この充電装置は、本願の図 5のブロック図に示されている。この充電装置は、交流電源の外部電源 30からコネクタ 4aを介して充電器 20が接続され、この充電器 20に電池 1 aが接続された場合を示している。この充電器 20を用いて電池 laを充電する際、充電制御装置 21が、充電器 20から電池 laに供給される充電電流 Iを制御する。充電

B

器 20は、外部電源 30から供給される交流電力を充電制御装置 21の制御の下に直流に変換して電池 1 aに供給する。

[0004] 充電制御装置 21は、電池 laに付設された電圧センサ 22から電池 laの端子電圧 V を、また電池 laに付設された温度センサ 23から電池 laの温度 Tを、それぞれ入力する。これらに応じて充電器 20の充電電流 Iを制御する。また、充電制御装置 21とと

B

もに使用されているリミッタ 24は、電圧センサ 22により検出される端子電圧 Vが所定

B

のリミッタ動作電圧 V まで上昇したとき充電制御装置 21に指令を与え充電器 20に

LIM

よる電池 laの充電を停止させる。これにより、リミッタ 24は、電池 laの過電圧を防止している。

[0005] 充電制御装置 21は、充電開始に際してまず温度センサ 23により得られる温度丁が所定の充電省略温度 Tを上回っている力否かを判定する。この従来例 1では、 T>T

0

が成立している（電池 laの温度が高い）場合は問題がないが、 T>Tが成立してい

0 0

なヽ (電池 laの温度が低、)場合は充電の進行に伴!、端子電圧 Vが比較的急速に

B

上昇する可能性があると考えられるため、充電制御装置 21は試行充電を行うようにしている。

[0006] T>Tの場合、充電制御装置 21は、充電電流 Iの値を所定の電流値 Iとなるよう

0 B k

制御する。ここでは、 kが大きくなればなるほど Iが小さくなるよう設定している。充電

k

制御装置 21は、充電の進行に伴い端子電圧 Vが上昇しその結果、 V≥V が成立

B B BT

するに至るまで、この制御状態を持続する。 V き、充電制御装置

B≥v が成立したと

BT

21は、所定の充電終了処理を実行する。

また、 T>Tが成立していないとき、すなわち電池 laの温度 Τが比較的低いと判定

0

されたときには、充電の進行に伴い端子電圧 Vが比較的急速に上昇する可能性が

B

あるため、充電制御装置 21の動作は試行充電を行う。

[0007] 充電制御装置 21が、試行充電を行う場合、順次数 jを順に増加し、温度 Tと持続時間 tとの対応付け力も持続時間 tを決定し、充電電流 Iを iとなるよう制御する。ここで j j B j

持続時間 tは定電流 iにて電池 laを充電する段階の持続時間であり、温度 Tが高くなればなるほど持続時間 tが短くなるよう対応付けられている。また、 jが大きくなればなるほど持続時間 iは大きくなるよう設定されている。充電制御装置 21は、 V≥V

j B BT が成立するか、 t≥tが成立するまでこの制御状態を持続する。持続時間 t≥tが成立

j ] した場合には充電制御装置 21は jを順に増加し、 V≥V が成立した場合には充電

B BT

制御装置 21の動作は、 I <i <1 なる Iがある力否かが判定される。そのような Iが

k j k-1 k k ある時には前述の充電電流 Iの値を所定の電流値 Iとなるよう制御する。そのような I がないとき、例えば ^が I_nよりも小さいときには、充電制御装置 21は終了する。

[0008] 特許文献 1 :特開平 10— 51970号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 上記特許文献 1の開示内容は引用をもって本書に繰み込み記載されているものとする。

従来例 1について本願に示す図 6のタイミング図により、充電手順を説明する。さらに本発明による動作分析を加えると、次のとおりである。

まず、 T>Tが成立せず、かつ jを順に増加する際においては、 V≥V の条件及

0 B BT

び i =1の条件が成立しな力つた場合には、上述した充電手順が実現される。この手

] 1

順においては、各々時間 tだけ継続する電流 iでの試行充電が、 j = l, 2, 〜m— 1 ( m： 1より大きい自然数)まで実行された後、従来の多段階定電流充電と同様の手順にかかる本充電が実行される。なお、図中" AH達成"と示されているのは、電流 Iによる充電によって十分な充電電流量が得られたことを示している。

[0010] このように従来例 1においては、電池 laの温度 Tが比較的低いと判定されたときには、本充電に先立って充電電流 Iの値を徐々に増加させる試行充電を実行するよう

B

にしている。そのため、本充電開始直後に端子電圧 Vが急上昇してリミッタ 24が動

B

作してしまうといった事態力生じに《なる。しかし、従来例 1では、試行充電の際に充電電流を徐々に増加する充電装置であり、リミッタ 24の動作を生じに《するが、リミッタ 24をなくすことはできなかった。

[0011] また、本願に示す図 7は従来例 2の充電回路の構成を説明するブロック図で、図 8 はその充電回路の動作を説明するフローチャートである。この充電回路は、例えば携帯電話機の電池 1を充電するため、コネクタ 4に充電器 (充電電源；図示せず)を接続する。この回路は、充電電流検出用抵抗 3に流れる充電電流を検出し、この充電電流により、電池 1に入力側に直列接続した FET2を制御している。その制御回路としては、充電器検出回路 5、充電電流監視回路 6、電圧監視回路 7、定電流定電圧充電回路 8、定電流用基準電源 9a、定電圧用基準電源 10、充電制御回路 l ibが含まれる。 [0012] 充電器検出回路 5は、コンパレータ力もなり、コネクタ 4に充電器が接続されたことを検出する。充電電流監視回路 6は、充電電流検出用抵抗 3で発生した電位差により充電電流を監視する。電圧監視回路 7は、 FET2の出力電圧を監視する。定電圧用基準電源 10は、定電圧充電時の充電電圧調整のための基準用電圧を出力する。定電流用基準電源 9aは、基準用電流を出力する。定電流定電圧充電回路 8は、充電電流監視回路 6での監視結果と定電流基準電源 9aの電流値により充電電流を制御する定電流充電、及び電圧監視回路 7の監視結果と定電圧用基準電源 10により充電電圧を制御する定電圧充電の 2種類の充電制御を FET2により行う。充電制御回路 l ibは、各基準電源 9a, 10および定電流定電圧充電回路 8を含む回路全体の制御を行う。

[0013] この従来例 2は、コネクタ 4に充電器が接続されると充電器検出回路 5が充電器の接続を検出する (ステップ Sl)。充電制御回路 l ibの制御により定電流基準用 DZA コンバータの電圧値を予備充電用の電圧値に可変し予備充電を開始する (ステップ S2)。次に、電圧監視回路 7で監視している電圧値が定電流充電に移行する閾値レベルかを判断し (ステップ S3)、これが閾値レベル以上に達していない場合 (NO)は予備充電を維持する。また、閾値レベル以上に達した場合 (YES)は充電制御回路 1 lbにより定電流充電に移行する（ステップ S4)。

[0014] 次に、ステップ S 11aで、電圧監視回路 7で監視している電圧値が、定電圧充電移行の閾値レベル以上に達したかどうか判定する。その電圧値が、閾値レベル以上に達した場合 (YES)、定電流定電圧充電回路 8は定電圧充電を行い (ステップ SI 2)、そして次に充電完了移行閾値レベルに達したかどうか判定する (ステップ S13)。そして充電完了移行閾値レベルに達したら (YES)、充電完了となる (ステップ S 14)。このようにして充電動作を行うことができる。

[0015] 上述した従来例 1では、試行充電の際に充電電流を徐々に増加する充電装置であり、本充電開始直後に端子電圧 Vが急上昇してリミッタ 24が動作してしまうといった

B

事態が、生じにくくしている。しかし、この充電装置でも、端子電圧 Vの急上昇に対

B

応するリミッタ 24を必要とし、回路構成を簡単化できなヽ問題がある。

[0016] また、従来例 2では、一定の大電流で電池の充電を行!、、更に定電流充電移行時には予備充電から瞬時に一定の大電流で充電を開始する。しかし、市販されている充電器の中には、特に携帯電話機の充電回路は、充電電流供給能力が低い充電器もある。このような充電電流供給能力が低い充電器では、定電流充電移行時に充電器側の供給電圧が低下し充電可能な電圧を下まわり充電停止状態になる。その後、定電流充電が停止されることで充電器側の供給電圧が上昇し、また定電流充電を開始するという充電の開始 Z停止を繰り返し電池の充電がされないという問題点がある。

[0017] 本発明の主な目的は、安定な充電動作を可能にした充電回路およびその充電方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0018] 本発明の第 1の視点において、充電電源から定電流定電圧充電方式により電池の充電を行う充電回路が提供される。この充電回路において、定電流充電時に充電電流を所定電流レベル毎に段階的に設定する充電電流設定回路と、前記充電電源からの供給電圧を測定する充電電圧測定回路と、制御手段とを有し、前記制御手段は、前記定電流充電時に充電電流を所定電流レベル毎に段階的に増加させて定電流充電すると共に、前記充電電源の供給電圧が、前記電池により予め定まる充電可能な所定最低電圧となることを検出した場合に、前記充電電流の増加を停止し前記所定最低電圧を保持して充電を継続することを特徴とする。

[0019] 本発明にお、て、前記制御手段が、前記電池の充電電流および充電電圧を制御する制御素子と、制御回路とを有し、前記制御回路は、前記充電電流の設定値となるよう前記制御素子を制御すると共に、前記充電電源の供給電圧が、前記電池により予め定まる前記所定最低電圧となることを検出した場合に、前記充電電流の増加を停止し前記所定最低電圧を保持して充電を継続するよう前記制御素子を制御することができる。また前記制御回路は CPUを含み、この CPUが、前記充電電流の段階的制御する設定値および前記電池により予め定まる前記所定最低電圧を記憶し、前記供給電圧の測定および前記充電電流の増加判断を指示することができ、また、前記充電電圧測定回路が、前記充電電源側の供給電圧を測定する電圧測定用 AZD コンバータ力なることができる。 [0020] 本発明の第 2の視点によれば、充電電源力定電流定電圧充電方式により電池の充電を行う充電回路にぉ、て、定電流充電時に充電電流を所定電流レベル毎に段階的に設定する充電電流設定回路と、前記充電電源からの供給電圧が前記電池により予め定まる充電可能な所定最低電圧となることを検出する電圧検出回路と、制御手段とを有し、前記制御手段は、前記定電流充電時に充電電流を所定電流レベル毎に段階的に増加させて定電流充電すると共に、前記電圧検出回路が前記所定最低電圧を検出した場合に、前記充電電流の増加を停止し前記所定最低電圧を保持して充電を継続させることを特徴とする。

[0021] 本発明にお、て、前記制御手段が、前記電池の充電電流および充電電圧を制御する制御素子と、制御回路とを有し、前記制御回路は、前記充電電流の設定値となるよう前記制御素子を制御すると共に、前記電圧検出回路が前記所定最低電圧を検出した場合に、前記充電電流の増加を停止し前記所定最低電圧を保持して充電を継続するよう前記制御素子を制御することができる。また、前記制御回路は CPUを含み、この CPUが、前記充電電流の増加判断を指示することができ、また、前記制御回路が、タイマにより設定された時間により前記充電電流を段階的に制御することができ、また、前記制御素子が、前記充電電源と前記電池との間に接続した FETからなることができ、また、前記充電電流設定回路が、制御すべき充電電流を所定電流レベル毎に段階的に設定する定電流基準用 DZAコンバータ力なることができる。

[0022] また、本発明の第 3の視点によれば、携帯電話機用充電回路は、上述した充電回路の電池として携帯電話機用電池を接続することを特徴とする。

[0023] 本発明のさらに第 4の視点によれば、充電電源から定電流定電圧充電方式により電池の充電を行う充電方法が提供される。この充電方法において、定電流充電時に充電電流を所定電流レベル毎に段階的に増加させて定電流充電する工程と、前記充電電源の供給電圧が前記電池により予め定まる充電可能な所定最低電圧となることを検出した場合に、前記充電電流の増加を停止し前記所定最低電圧を保持して充電を継続させることを特徴とする。

[0024] 本発明において、前記充電電流を段階的に増加させる過程で前記充電電源からの供給電圧をそれぞれ測定する工程と、前記充電電源の供給電圧が前記電池により定まる充電可能な所定最低電圧となることを検出する工程を含むことができる。また、前記充電電源力の供給電圧の測定結果をもとに充電電流増加の可否を判断する工程と、前記充電電流増加が可と判断した場合には、前記充電電流を所定電流レベル毎に段階的に増加させる工程と、前記充電電流増加が否と判断した場合には、前記充電電流の増加を停止し保持する工程とを含むことができる。また、携帯端末用電池を、上述した充電方法により充電することができる。

発明の効果

[0025] 以上説明したように、本発明によれば、定電流充電起動時に CPU制御により充電器側の供給電圧測定と充電電流の増加を段階的に繰り返しながら充電器側の供給電圧測定結果をもとに充電電流増加の可否を判断し、充電器に適した充電電流になるように充電電流を調整することにより、充電の開始 Z停止を繰り返すことなぐ装着された充電器に最適な充電電流で充電することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0026] [図 1]本発明の第 1の実施形態を説明する充電回路のブロック図である。

[図 2]図 1の充電回路の動作を説明する一フローチャートである。

[図 3] (a) (b)は正規充電器および電流供給能力の低い充電器の電圧、電流変化を示す特性図である。

[図 4]本発明の第 2の実施例を説明する充電回路のブロック図である。

[図 5]従来例 1の充電装置を説明するブロック図である。

[図 6]図 5の充電装置の動作特性を説明するタイミング図である。

[図 7]従来例 2の充電回路を説明するブロック図である。

[図 8]図 7の充電回路の動作を説明する一フローチャートである。

符号の説明

[0027] 1, la 電池

2 FET

3 充電電流検出用抵抗

4, 4a コネクタ

5 充電器検出回路 6 充電電流監視回路

7 電圧監視回路

8 定電流定電圧充電回路

9 定電流基準用 DZAコンバータ

9a 定電流用基準電源

10 定電圧用基準電源

11, 11a, lib 充電制御回路

12 電圧測定用 AZDコンバータ

13 CPU

14 電圧検出回路

15 タイマ

20 尤 ti¾§

21 充電制御装置

22 電圧センサ

23 温度センサ

24 リミッタ

30 外部電源

発明を実施するための最良の形態

[0028] 次に図面により本発明の実施形態を説明する。図 1は本発明の一実施形態のプロック図である。本実施形態は、充電時の充電電流を段階的に増加させることと、この充電電流を段階的に増加させる過程で充電器の供給電圧を測定し、この供給電圧力電池により予め定まる充電可能な所定最低電圧となることを検出した場合に、前記充電電流の増加を停止し前記所定最低電圧を保持して充電を継続することを特徴とする。

[0029] 図 1に示すように、本実施形態は、従来例の図 5と同様に、例えば携帯電話機の電源となる電池 1を充電するため、コネクタ 4に充電器 (充電電源；図示せず)を接続する。この回路は、充電電流検出用抵抗 3に流れる充電電流を検出し、この充電電流により、電池 1に入力側に直列接続した FET2を制御している。この制御回路としては、 CPU13により、充電制御回路 11が制御される。この CPU13を適用するように、充電電圧を検出する電圧測定用 AZDコンバータ 12と定電流基準用 DZAコンパ一タ 9を用いている。他の制御回路は、図 5と同様であり、充電器検出回路 5、充電電流監視回路 6、電圧監視回路 7、定電流定電圧充電回路 8、定電圧用基準電源 10が含まれる。

[0030] 充電器検出回路 5は、コンパレータ、デテクタなどカゝらなり、充電器が接続されたことを検出する。この充電器検出により、電圧測定用 AZDコンバータ 12が充電器からの供給電圧を測定する。充電電流検出用抵抗 3が充電電流による電位差を検出し、充電電流監視回路 6が充電電流検出用抵抗 3で発生した電位差により充電電流を監視する。定電流基準用 DZAコンバータ 9は、電圧値が可変可能で且つ定電流充電、予備充電、定電流セーブ充電での充電電流調整の基準となり、定電圧用基準電源 10は、定電圧充電時の充電電圧調整の基準となる。

電圧監視回路 7は、コンパレータカゝらなり、電池 1の電圧及び充電電圧を監視する。定電流定電圧充電回路 8は、充電電流監視回路 6での監視結果と定電流基準用 D ZAコンバータ 9の電圧値により充電電流を定電流制御し、また電圧監視回路 7の監視結果と定電圧用基準電源 10により充電電圧を定電圧制御する 2種類の充電制御を FET2の調整により行う。充電制御回路 11は、定電流基準用 DZAコンバータ 9の電圧切替及び定電流定電圧充電回路 8を含む上記充電回路の全てを制御する。また、 CPU13には、定電流充電時に電池により予め定まる充電可能な所定最低電圧や充電時の充電電流を段階的に切り替えるタイミングを、入力回路（図示せず）から入力し記憶しておく。これらのデータに従って CPU13は、電圧測定用 AZDコンバータ 12に対して充電器の供給電圧測定指示及び充電電流制御回路 11に対して充電電流増加判断指示すると共に、携帯電話機の場合にはその基本動作も行う。

[0031] 本実施形態は、正規充電器以外の充電電流供給能力の低い充電器がコネクタ 4に装着され電池 1を充電する際、定電流充電起動時に充電器側の供給電圧を CPU 13 の指示により電圧測定用 AZDコンバータ 12で充電器側の供給電圧の測定を行う。この供給電圧測定結果をもとに、 CPU13が充電電流増加の可否を判断し、充電電流増加が可と判断した場合には定電流基準用 DZAコンバータ 9の電圧を変え、充電電流を 1段階増加させる。 CPU13は、電圧測定用 AZDコンバータ 12による充電器側の供給電圧の測定指示及び測定結果に応じた充電電流増加を行うことを繰り返し、定電流充電電流最大値まで充電電流を段階的に増加させる。そして、定電流充電電流最大値まで増加させる過程で充電器側の供給電圧測定結果が充電電流増加が否と判断された場合には、その時の充電電流を保持し充電を行う。

[0032] すなわち、本実施形態では、電池充電→予備充電→定電流充電 1→定電流充電 2 → 定電流充電 11→定電圧充電→充電完了となる。

[0033] 例えば、本実施形態では、定電流充電移行の時に 100mA→200mA→300mA と充電電流を増加させる。この場合、 100mAに設定したところで CPU13が充電器側の電圧を測定し、充電器側の電圧が 4. 5Vより上であれば、充電電流を 200mA に増加させる。そして充電電流を 200mAに設定したところで、再度充電器側の電圧を測定する。そして、充電電流を増加させて、 CPU13側が充電器側の電圧で 4. 6V 程度になったところの電流設定で定電流充電を行う。この場合、 CPUは充電器側の電圧値を把握して、るため、充電器に最適な充電電流で充電が可能となる。

[0034] これに対し従来は、電池充電→予備充電 (一定の小電流)→定電流充電 (一定の大電流)→定電圧充電→充電完了となっており、例えば、充電回路の充電可能な電圧が 4. 5V動作とした場合に、従来の充電回路では、定電流充電に移行した時に、充電器側の電流供給能力が定電流充電電流の半分だった場合には、充電電流が供給できずに充電器側の電圧が低下し、充電可能な電圧が下回ってしまうので、充電できなかった。

[0035] 本実施形態は、充電器側の供給電圧を電圧測定用 AZDコンバータ 12で供給電圧測定し、測定した電圧値で充電電流増加の可否を判断し、充電電流増加が可であれば充電電流を増加する。そして、電圧測定用 AZDコンバータ 12の充電器側供給電圧の測定結果力CPU13により充電電流増加が否と判断された場合に、充電制御回路 11へ充電電流保持の指示を送り、定電流基準用 DZAコンバータ 9の電圧値を保持することで充電電流を保持する。従って、充電の開始 Z停止を繰り返すことなぐ装着された充電器に最適な充電電流で電池に対して定電流充電を行うことが可能となる。 [0036] また、正規充電器や充電電流供給能力の高!、充電器で充電されて!、る場合は、 C PU13が、充電器側の供給電圧により、定電流充電電流最大値まで充電電流増加できると判断する。この場合は、定電流充電電流最大値で充電することが可能となり、電池の充電時間等に影響を及ぼさない。更に、 CPU13は、充電器側の供給電圧値と定電流充電電流最大値まで達して、な、場合を認識をして、るので、このような場合に、表示部等に正規充電器ではないことや充電器に異常があることを、表示やアナウンスなどで知らせることも可能となる。

実施例 1

[0037] 本実施形態の詳細動作について図 2の実施例 1の動作フローチャートを基に説明する。

また、図 3は本実施例 1の動作を示した充電器供給電圧と充電電流の特性図で、図 3 (a)は正規充電器使用時の動作を説明し、図 3 (b)は正規充電器以外の電流供給能力の低い充電器を使用した場合の動作を説明する図である。

[0038] 本実施例 1においては、まず、コネクタ 4に充電器が接続されると充電器検出回路 5 が充電器の接続を検出する (ステップ Sl)。充電制御回路 11の制御により定電流基準用 DZAコンバータ 9の電圧値を予備充電用の電圧値にして予備充電を開始する (ステップ S2)。次に、電圧監視回路 7で監視している電圧値が定電流充電に移行する閾値レベルになったか否かを判断する (ステップ S3)。ステップ S3で、これが閾値レベル以上に達していない場合 (NO)は予備充電を維持する。また、閾値レベル以上に達した場合 (YES)は充電制御回路 11により定電流充電に移行する (ステップ S4)

[0039] そして、ステップ S5で、定電流基準用 DZ Aコンバータ 9の電圧値が定電流充電電流最大値に達して、るかどうか判定し、これが定電流充電電流最大値に達して、ない場合 (NO)、 CPU13より電圧測定用 AZDコンバータ 12で充電器側の供給電圧の測定を行う（ステップ S6)。 CPU 13は電圧測定結果をもとに充電電流保持判定レベルと比較し (ステップ S7)、電圧測定結果が充電電流保持判定レベルより高ければ (NO)充電電流増加が可と判断し充電制御回路 11に指示を送り、定電流基準用 D ZAコンバータ 9を調整し (ステップ S8)充電電流を増加させ (ステップ S 9)、ステップ S5に戻り、ステップ S6〜S9の繰り返し後、ステップ S5の YESへ行く。

[0040] 図 3 (a)のように，充電器側の供給電圧測定結果力CPU13で充電電流増加が可と判断され続け定電流充電電流最大値まで繰り返された場合は (ステップ S5： YES) 通常の定電流充電を行う。

[0041] 電圧監視回路 7で監視して、る電圧値が定電圧充電移行の閾値レベル以上に達した場合、定電流定電圧充電回路 8は定電圧充電を行い、充電完了まで充電動作を行う。すなわち、ステップ S 11で、電圧監視回路 7で監視している電圧値が、定電圧充電移行の閾値レベル以上に達したかどうか判定する。その閾値レベル以上に達した場合 (YES)、定電流定電圧充電回路 8は定電圧充電を行い (ステップ S 12)、充電完了移行閾値レベルに達した力どうか判定する (ステップ S 13)。そして充電完了移行閾値レベルに達した場合 (YES)、充電完了となる (ステップ S14)。このようにして充電動作を行うことができる。

[0042] また、図 3 (b)のように， CPU 13の制御による定電流充電電流最大値まで充電器側の供給電圧測定及び充電電流増加を繰り返す過程で CPU13により供給電圧測定結果が充電電流保持判定レベル以下となり電流増加が否と判断した場合 (ステツプ S7： YES)、充電制御回路 11に指示を送り定電流基準用 DZAコンバータ 9を保持し充電電流を保持する (ステップ S 10)。

[0043] この充電電流を保持した定電流充電中（ステップ S 10)に、ステップ S 11で充電器電圧監視回路 7での充電器側の供給電圧が定電圧移行閾値レベル以上に達したか否かを判定する。そして供給電圧が定電圧移行閾値レベル以上に達したら (ステップ S11： YES)、ステップ S12で定電流定電圧充電回路 8は定電圧充電を行う。そして、ステップ S 13で、充電完了移行閾値レベル以上に達した力否かを判定し、閾値レベル以上に達したら (YES)、ステップ S 14で充電完了となり、すなわち、充電完了（ステップ S 14)まで充電動作を行う。

実施例 2

[0044] 図 4は本発明の他の実施例の構成を説明するブロック図である。先に説明した実施例 1では、 CPU13により充電器側の供給電圧測定指示及び充電電流増加判断指示を行った力本実施例では、図 4に示すように、タイマ 15を追加し、電圧測定用 A ZDコンバータ 12を、コンパレータ等を使用した電圧検出回路 14に変更している。

[0045] この変更により、定電流充電起動時の充電電流段階制御を充電制御回路 11aがタイマ 15のカウントを使用し一定の間隔で充電電流を段階的に増加させながら、電圧検出回路 14の検出電圧値を充電電流保持判定レベルとし充電器側の供給電圧を監視している。

[0046] この電圧検出回路 14の検出電圧が、所定検出電圧値以下になったことにより充電電流の保持を行っている。そのため、充電電流供給能力の低い充電器での充電にぉヽても充電停止することなく電池の充電が可能となり同様な効果が得られる。

[0047] この実施例 2のように、 CPU制御をしない場合は、充電器側の電圧を電圧デテクタ等を使用し一定値程度で検出することになり、充電器側の最適に近い充電電流で充電可能となる力長時間一定の充電電流で安定に充電するのは難しい。しかし、 CP U制御であれば、定電流充電電流の設定値及び充電器側の電圧値を把握して!/ヽるため、充電器に最適な充電電流で充電をすることが可能となる。

[0048] また、 CPU13が充電電流値、充電器側電圧値を把握することにより供給能力が低 V、充電器の場合には、使用者に「正規充電器ではな、」や「充電時間が長くなります」などのアナウンスができると共に、電池の電圧が充電されることで充電器側の電圧が上昇し、電池の充電状態により充電電流を増加させることも可能となり、充電器及び充電状態に最適な充電が可能となる。

産業上の利用可能性

[0049] 本発明の利用分野として、携帯電話機の電池充電回路に適用されるが、一般の電池にも広く適用することが出来る。

[0050] 本発明の開示 (請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて実施形態ないし実施例の変更'調整が可能である。また本発明の請求の範囲（クレーム）の枠内において、種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 充電電源から定電流定電圧充電方式により電池の充電を行う充電回路にぉ、て、定電流充電時に充電電流を所定電流レベル毎に段階的に設定する充電電流設定回路と、前記充電電源からの供給電圧を測定する充電電圧測定回路と、制御手段とを有し、

前記制御手段は、前記定電流充電時に充電電流を所定電流レベル毎に段階的に増加させて定電流充電すると共に、前記充電電源の供給電圧が、前記電池により予め定まる充電可能な所定最低電圧となることを検出した場合に、前記充電電流の増加を停止し前記所定最低電圧を保持して充電を継続することを特徴とする充電回路

[2] 前記制御手段が、前記電池の充電電流および充電電圧を制御する制御素子と、制御回路とを有し、

前記制御回路は、前記充電電流の設定値となるよう前記制御素子を制御すると共に、前記充電電源の供給電圧が、前記電池により予め定まる前記所定最低電圧となることを検出した場合に、前記充電電流の増加を停止し前記所定最低電圧を保持して充電を継続するよう前記制御素子を制御する請求項 1記載の充電回路。

[3] 前記制御回路は CPUを含み、この CPUが、前記充電電流を段階的に制御する設定値および前記電池により予め定まる前記所定最低電圧を記憶し、前記供給電圧の測定および前記充電電流の増加判断を指示する請求項 2記載の充電回路。

[4] 前記充電電圧測定回路が、前記充電電源側の供給電圧を測定する電圧測定用 A ZDコンバータ力なる請求項 1記載の充電回路。

[5] 充電電源から定電流定電圧充電方式により電池の充電を行う充電回路にお!、て、定電流充電時に充電電流を所定電流レベル毎に段階的に設定する充電電流設定回路と、前記充電電源からの供給電圧が前記電池により予め定まる充電可能な所定最低電圧となることを検出する電圧検出回路と、制御手段とを有し、

前記制御手段は、前記定電流充電時に充電電流を所定電流レベル毎に段階的に増加させて定電流充電すると共に、前記電圧検出回路が前記所定最低電圧を検出した場合に、前記充電電流の増加を停止し前記所定最低電圧を保持して充電を継続させることを特徴とする充電回路。

[6] 前記制御手段が、前記電池の充電電流および充電電圧を制御する制御素子と、制御回路とを有し、

前記制御回路は、前記充電電流の設定値となるよう前記制御素子を制御すると共に、前記電圧検出回路が前記所定最低電圧を検出した場合に、前記充電電流の増加を停止し前記所定最低電圧を保持して充電を継続するよう前記制御素子を制御する請求項 5記載の充電回路。

[7] 前記制御回路は CPUを含み、この CPUが、前記充電電流の増加判断を指示する請求項 6記載の充電回路。

[8] 前記制御回路が、タイマにより設定された時間により前記充電電流を段階的に制御する請求項 6記載の充電回路。

[9] 前記制御素子が、前記充電電源と前記電池との間に接続した FETからなる請求項 2または 6記載の充電回路。

[10] 前記充電電流設定回路が、制御すべき充電電流を所定電流レベル毎に段階的に設定する定電流基準用 DZAコンバータ力なる請求項 1または 5記載の充電回路。

[11] 請求項 1乃至 10のうちの 1項に記載の充電回路の電池として携帯電話機用電池を接続することを特徴とする携帯電話機用充電回路。

[12] 充電電源から定電流定電圧充電方式により電池の充電を行う充電方法にお!、て、定電流充電時に充電電流を所定電流レベル毎に段階的に増加させて定電流充電する工程と、前記充電電源の供給電圧が前記電池により予め定まる充電可能な所定最低電圧となることを検出した場合に、前記充電電流の増加を停止し前記所定最低電圧を保持して充電を継続させることを特徴とする充電方法。

[13] 前記充電電流を段階的に増加させる過程で前記充電電源からの供給電圧をそれぞれ測定する工程と、前記充電電源の供給電圧が前記電池により定まる充電可能な所定最低電圧となることを検出する工程を含む請求項 12記載の充電方法。

[14] 前記充電電源力の供給電圧の測定結果をもとに充電電流増加の可否を判断する工程と、前記充電電流増加が可と判断した場合には、前記充電電流を所定電流レベル毎に段階的に増加させる工程と、前記充電電流増加が否と判断した場合には、前記充電電流の増加を停止し保持する請求項 13記載の充電方法。

携帯端末用電池を請求項 12, 13または 14記載の充電方法により充電する携帯端末用電池の充電方法。