(57)【要約】【課題】外部直流電源から充電器本体内の二次電池への充電と携帯電子機器への充電を同時に並行して行なうことができる携帯電子機器の充電器を提供する。【解決手段】携帯電子機器１４へ充電電流を供給する電源供給端子１５を有する充電器本体１１と、充電器本体１１の内部に設けられた二次電池１７および過充電・過放電防止用スイッチ１８を含む内蔵二次電池モジュール１９と、充電器本体１１の外部に設けられた外部直流電源１２と、充電器本体１１に設けられ、外部直流電源１２から内蔵二次電池モジュール１９に充電する充電回路と外部直流電源１２から電源供給端子１５を介して携帯電子機器１４に充電する充電回路が並行して独立している２つの充電回路２３，２６とを具備したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯電子機器へ充電電流を供給する電源供給端子を有する充電器本体と、
前記充電器本体の内部に設けられた二次電池および過充電・過放電防止用スイッチを含む内蔵二次電池モジュールと、
前記充電器本体の外部に設けられた外部直流電源と、
前記充電器本体に設けられ、前記外部直流電源から前記内蔵二次電池モジュールに充電する充電回路と前記外部直流電源から前記電源供給端子を介して前記携帯電子機器に充電する充電回路が並行して独立している２つの充電回路と、
を具備したことを特徴とする携帯電子機器の充電器。
【請求項２】
前記外部直流電源は、電池電源、太陽電池のいずれか一方もしくは両方であることを特徴とする請求項１記載の携帯電子機器の充電器。
【請求項３】
前記内蔵二次電池モジュールは、前記二次電池の電圧を昇圧又は降圧する手段を含むことを特徴とする請求項１記載の携帯電子機器の充電器。
【請求項４】
前記外部直流電源が前記内蔵二次電池モジュールに充電する充電回路には、前記二次電池の電圧を昇圧又は降圧する手段を無効にする手段を備えていることを特徴とする請求項１又は３記載の携帯電子機器の充電器。
【請求項５】
前記充電器本体には、前記外部直流電源から前記内蔵二次電池モジュールを充電中に、充電電流を検出して点灯する発光ダイオードを備えていることを特徴とする請求項１記載の携帯電子機器の充電器。
【請求項６】
前記充電器本体には、前記太陽電池から前記内蔵二次電池モジュールを充電中に、充電電流を検出して点灯する発光ダイオードを備え、前記内蔵二次電池モジュールの過充電・過放電防止用スイッチが作動すると、前記発光ダイオードが消灯する手段を備えていることを特徴とする請求項１，２又は５記載の携帯電子機器の充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、携帯電話機、携帯ゲーム機器等のバッテリーに充電できる携帯電子機器の充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電子機器としての例えば携帯電話機は、本体の内部にバッテリーを備えており、充電が必要になって時には専用のＡＣ充電器を使用してバッテリーに充電することが行なわれている。しかし、専用のＡＣ充電器は嵩張るため、旅行や出張等の外出時にＡＣ充電器を持ち運ぶことは煩雑である。
【０００３】
また、乾電池を内蔵した充電器も市販されているが、乾電池自体に重量があるため、持ち運びに困難であり、最近では、太陽電池パネルを搭載した携帯電話機用充電器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１に示す携帯電話機用充電器は、直方体形状のボディの内部にバッテリーを備えるとともに、ボディの表面に太陽電池パネルを装着し、さらにボディの端部に充電コネクタを設けたものである。そして、太陽電池パネルが太陽光エネルギーを受けると、そのエネルギーが電気エネルギーに変換され、ボディの内部のバッテリーに蓄電されるようになっている。したがって、充電コネクタを携帯電話機の充電端子に接続することにより、携帯電話機のバッテリーに充電することができる。
【特許文献１】特許第３５８０８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示すように、二次電池を内蔵した携帯電話機用充電器は、外部電源から二次電池へ充電する一つの充電回路しか有していない。したがって、携帯電話機を接続した状態で二次電池に充電しようとすると、二次電池は外部電源からの充電と携帯電話機への放電を繰り返すので、満充電されるまで極めて多数回の充電・放電を繰り返す。
【０００６】
このため、充電器本体に内蔵された二次電池の寿命が著しく損なわれる。さらに、携帯電話機への充電が完了してから、二次電池への連続充電が開始されるので、充電時間が長くなってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、外部直流電源から充電器本体内の二次電池への充電と携帯電子機器への充電を同時に並行して行なうことができ、携帯電子機器および二次電池への充電時間を大幅に短縮できる携帯電子機器の充電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、携帯電子機器へ充電電流を供給する電源供給端子を有する充電器本体と、前記充電器本体の内部に設けられた二次電池および過充電・過放電防止用スイッチを含む内蔵二次電池モジュールと、前記充電器本体の外部に設けられた外部直流電源と、前記充電器本体に設けられ、前記外部直流電源から前記内蔵二次電池モジュールに充電する充電回路と前記外部直流電源から前記電源供給端子を介して前記携帯電子機器に充電する充電回路が並行して独立している２つの充電回路とを具備したことを特徴とする携帯電子機器の充電器にある。
【０００９】
請求項２は、請求項1の前記外部直流電源は、電池電源、太陽電池のいずれか一方もしくは両方であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３は、請求項1の前記内蔵二次電池モジュールは、前記二次電池の電圧を昇圧又は降圧する手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項４は、請求項１又は３の前記外部直流電源が前記内蔵二次電池モジュールに充電する充電回路には、前記二次電池の電圧を昇圧又は降圧する手段を無効にする手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５は、請求項1の前記充電器本体には、前記外部直流電源から前記内蔵二次電池モジュールを充電中に、充電電流を検出して点灯する発光ダイオードを備えていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６は、請求項１，２又は５の前記充電器本体には、前記太陽電池から前記内蔵二次電池モジュールを充電中に、充電電流を検出して点灯する発光ダイオードを備え、前記内蔵二次電池モジュールの過充電・過放電防止用スイッチが作動すると、前記発光ダイオードが消灯する手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、外部直流電源から充電器本体内の二次電池への充電と携帯電子機器への充電を同時に並行して行なうことができ、携帯電子機器および二次電池への充電時間を大幅に短縮できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は携帯電子機器の充電器の第１の実施形態を示し、１１は充電器本体である。充電器本体１１には外部直流電源１２と接続される外部電源入力端子１３と、携帯電子機器、例えば携帯電話機１４が接続され、携帯電話機１４へ充電電流を供給する電源供給端子１５が設けられている。前記外部直流電源１２は例えば電池電源であり、太陽電池１６を並列的に設けてもよい。
【００１７】
充電器本体１１の内部には二次電池１７および過充電・過放電防止用スイッチ１８を含む内蔵二次電池モジュール１９が設けられている。さらに、内蔵二次電池モジュール１９は二次電池１７の電圧を昇圧又は降圧する手段として昇圧又は降圧回路２０を介して電源供給端子１５に接続されている。
【００１８】
また、充電器本体１１の内部には外部直流電源１２から携帯電話機１４を直接充電するためのダイオード２１と抵抗体２２からなる第１の充電回路２３が設けられている。さらに、外部直流電源１２から二次電池１７に充電するためのダイオード２４と抵抗体２５からなる第２の充電回路２６が設けられている。
【００１９】
すなわち、外部直流電源１２から携帯電話機１４に充電する第１の充電回路２３と外部直流電源１２から二次電池１７に充電する第２の充電回路２６とが設けられ、並行して同時に個々に充電できるように構成されている。したがって、携帯電話機１４に充電中に、充電器本体１１内の二次電池１７に充電でき、充電時間を大幅に短縮できる。
【００２０】
図２は携帯電子機器の充電器の第２の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は、外部直流電源１２が接続されている状態では昇圧又は降圧回路２０を無効にするために、ＰＮＰトランジスタ２７が接続され、２８はＰＮＰトランジスタ２７のベース電流制限抵抗体である。外部直流電源１２は二次電池１７の電圧より高くなければならない。したがって、外部直流電源１２が接続されている状態ではＰＮＰトランジスタ２７のベース電圧の方がエミッタ電圧よりも高いのでオフとなり、昇圧又は降圧回路２０にはエネルギーが供給されないため、二次電池１７の電圧を昇圧又は降圧回路２０を無効にすることができる。
【００２１】
図３は携帯電子機器の充電器の第３の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は、外部直流電源１２から二次電池１７に充電中に、充電電流を検出して点灯する発光ダイオード２９を備えている。充電電流が流れている間は発光ダイオード２９が点灯し、充電電流が停止すると、過充電・過放電防止用スイッチ１８がオフするため、発光ダイオード２９が消灯する。したがって、外部直流電源１２によって二次電池１７に充電しているか否かを発光ダイオード２９によって判断できる。なお、３０は発光ダイオード２９の電流制限抵抗体である。
【００２２】
図４は携帯電子機器の充電器の第４の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。外部直流電源１２から二次電池１７に充電するためのダイオード２４と抵抗体２５からなる第２の充電回路２６が設けられている。第２の充電回路２６に充電電流が流れている間は、接点Ａと接点Ｂの電圧はＶＡＢ＝ＶＤ＋Ｒ２５ＩＤとなっている。ここで、ＶＤはダイオード２４の順方向電圧降下、ＩＤは充電電圧である。
【００２３】
ＩＤが流れている間は電圧ＶＡＢがトランジスタ３１のエミッタ・ベースのしきい電圧（通常は０．６Ｖ）よりも高くなるように外部直流電源１２の電圧を設定すれば、トランジスタ３１はオンとなり、発光ダイオード２９が点灯する。
【００２４】
一方、二次電池１７の電圧が充電によって第１の規定電圧に達すると、過充電・過放電防止用スイッチ１８はオフとなり、発光ダイオード２９は消灯する。これによって充電電流は流れず、電圧ＶＡＢはほぼゼロとなるので、トランジスタ３１はオフになり、発光ダイオード２９は消灯する。なお、３２はベース電流制限抵抗体、３０は発光ダイオード２９の電流制限抵抗体である。
【００２５】
すなわち、太陽電池を備えた充電器において、従来から太陽電池が発電中は発光ダイオードが点灯する手段を備えているが、二次電池が満充電になったときに発光ダイオードが消灯する手段は設けられていない。したがって、二次電池が満充電になっても太陽電池を太陽光に曝し続けるので、二次電池が過熱するという問題があるが、前述のように、二次電池１７の電圧が充電によって第１の規定電圧に達すると、過充電・過放電防止用スイッチ１８はオフとなり、発光ダイオード２９は消灯するため、このような問題を解消できる。
【００２６】
太陽電池は、太陽光の明るさに比例する電流を出力する電流源であり、その出力電圧は負荷によって決まる。負荷が二次電池の場合と抵抗体ＲＬの場合の太陽電池の動作点を図５に示す。図５で、ＩＳＣは太陽電池を短絡したときの出力電流（短絡電流）、ＶＯＣは出力開放時の出力電圧（開放電圧）であり、曲線Ａは太陽電池の電圧・電流特性、ＶＢは二次電池の電圧、直線Ｂは傾き１／ＲＬの負荷直線を示す。
【００２７】
図５で明らかなように、二次電池１７に充電中の太陽電池の動作点は点Ｐにあり、抵抗体負荷の場合の動作点は点Ｑは負荷抵抗を大きくすると、太陽電池の開放電圧ＶＯＣに近づく。
【００２８】
したがって、請求項６に示すように、太陽電池から内蔵二次電池モジュールを充電中に、充電電流を検出して点灯する発光ダイオードを備え、内蔵二次電池モジュールの過充電・過放電防止用スイッチが作動すると、発光ダイオードが消灯する手段を備えたものである。
【００２９】
図６は携帯電子機器の充電器の第５の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。図６に示すように、充電器本体１１は逆流防止ダイオード３３、太陽電池１６の電圧を検出するための抵抗体３４，３５およびトランジスタ３６、さらに発光ダイオード３７とその電流制限のための抵抗体３８を備えている。
【００３０】
太陽電池１６の電圧ＶＳが、
【数１】
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【００３１】
よりも高くなると、トランジスタ３６はオンとなり、太陽電池１６が発電中であっても発光ダイオード３７には電流が流れない。式（１）において、ＶＢＥはトランジスタ３６のベース・エミッタ間のしきい電圧で、約０．６Ｖである。また、Ｒ１，Ｒ２はそれぞれ抵抗体３４と３５の値である。二次電池１７を充電中の太陽電池１６の出力電圧ＶＢＣは、
ＶＳＣ＝ＶＢ＋ＶＤ              ……………（２）
となる。ここで、ＶＢは二次電池１７の電圧、ＶＤはダイオード３３の順方向電圧降下である。したがって、抵抗体３４，３５の値を、
ＶＳＣ＜ＶＳ＜ＶＯＣ              ……………（３）
となるように設定すれば、充電中には発光ダイオード３７が点灯し、過充電・過放電防止用スイッチ１８が作動すると、発光ダイオード３７は消灯する。
【００３２】
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す携帯電子機器の充電器の回路図。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す携帯電子機器の充電器の回路図。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す携帯電子機器の充電器の回路図。
【図４】本発明の第４の実施形態を示す携帯電子機器の充電器の回路図。
【図５】負荷が二次電池の場合と抵抗体の場合の太陽電池の動作点を示すグラフ。
【図６】本発明の第５の実施形態を示す携帯電子機器の充電器の回路図。
【符号の説明】
【００３４】
１１…充電器本体、１２…外部直流電源、１３…外部電源入力端子、１４…携帯電話機、１５…電源供給端子、１６…太陽電池、１７…二次電池、１８…過充電・過放電防止用スイッチ、１９…内蔵二次電池モジュール、２０…昇圧又は降圧回路、２３…第１の充電回路、２６…第２の充電回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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