(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力調整器から供給された電力を用いて２次電池を充電する充電装置であって、
前記電力調整器から供給された電力を変換して前記２次電池を充電する充電電流を出力する変換回路と、
前記電力調整器から前記変換回路へ入力される入力電流を検出する入力電流検出部と、
前記変換回路から前記２次電池に出力された前記充電電流を検出する充電電流検出部と、
前記変換回路を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記入力電流についての制限を無効化した上で前記変換回路を動作させて、前記入力電流検出部から検出された当該入力電流の最大値を測定する入力電流測定手段と、
測定された前記入力電流の最大値に基づき、前記電力調整器の供給能力を判定する供給能力判定手段と、
判定された前記供給能力に応じて、前記変換回路に入力される入力電流を制限する入力電流制限手段と、
判定された前記供給能力に応じた充電電流が出力されるように前記変換回路を制御する変換回路制御手段とを含む、充電装置。
【請求項２】
前記電力調整器の供給能力に応じた複数の供給能力別充電パターンテーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
前記変換回路制御手段は、前記供給能力判定手段により判定された前記電力調整器の供給能力に応じて前記複数の供給能力別充電パターンテーブルの中から一の供給能力別充電パターンテーブルを選択し、選択した当該供給能力別充電パターンテーブルに基づき、前記変換回路を制御することを特徴とする、請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記２次電池の電池電圧を検出する電池電圧検出部をさらに備え、
前記供給能力別充電パターンテーブルは、前記電池電圧に応じた複数の充電パターンを含み、
前記変換回路制御手段は、前記電池電圧検出部により検出された前記電池電圧に基づき、前記複数の充電パターンを切替えて前記変換回路を制御することを特徴とする、請求項２に記載の充電装置。
【請求項４】
電力調整器から供給された電力を変換する変換回路によって出力された充電電流を用いて２次電池を充電する充電方法であって、
前記電力調整器から前記変換回路へ入力される入力電流を検出するステップと、
前記変換回路から前記２次電池に出力された前記充電電流を検出するステップと、
前記入力電流についての制限を無効化した上で前記変換回路を動作させて、検出された前記入力電流の最大値を測定するステップと、
測定された前記入力電流の最大値に基づき、前記電力調整器の供給能力を判定するステップと、
判定された前記供給能力に応じて、前記変換回路に入力される入力電流を制限するステップと、
判定された前記供給能力に応じた充電電流が出力されるように前記変換回路を制御するステップとを含む、充電方法。
【請求項５】
２次電池と、当該２次電池で動作する負荷と、電力調整器から供給された電力を変換する変換回路と、当該変換回路によって出力された充電電流を用いて２次電池を充電する充電装置とを備えた電子機器であって、
前記充電装置は、
前記電力調整器から供給された電力を変換して前記２次電池を充電する充電電流を出力する変換回路と、
前記電力調整器から前記変換回路へ入力される入力電流を検出する入力電流検出部と、
前記変換回路から前記２次電池に出力された前記充電電流を検出する充電電流検出部と、
前記変換回路を制御する制御手段とを含み、
前記制御手段は、
前記入力電流についての制限を無効化した上で前記変換回路を動作させて、前記入力電流検出部から検出された当該入力電流の最大値を測定する入力電流測定手段と、
測定された前記入力電流の最大値に基づき、前記電力調整器の供給能力を判定する供給能力判定手段と、
判定された前記供給能力に応じて、前記変換回路に入力される入力電流を制限する入力電流制限手段と、
判定された前記供給能力に応じた充電電流が出力されるように前記変換回路を制御す
る変換回路制御手段とを有する、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、充電装置、充電方法、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯端末、ノートパソコンなどの電子機器の電力源として充電可能な２次電池が広く用いられている。２次電池は、商用電源からの電力を用いて電子機器内に含まれた充電装置によって充電することが可能であり、その充電方式としては、定電流−定電圧充電方式が一般的に知られている。定電流−定電圧充電方式は、２次電池の電池容量が少ないときには一定の充電電流で充電し、２次電池が所定の電圧まで充電されたときには定電圧となるように充電電流を小さくする充電方式である。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、定電流−定電圧充電方式を用いた充電方法であって、２次電池の電圧値に応じて、充電電流を段階的に小さくさせる充電方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、バスパワーによる電源電圧に基づき、充電電流を変化させる充電装置、電子機器および充電方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１２４１６６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５４６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、一般的に、電子機器に含まれる充電装置は、商用電源からの電力を変換するＡＣアダプタなどの電力調整器を介して商用電源から電力を受けて２次電池を充電している。この電力調整器は、電子機器の普及に伴ない多種多様になっており、電力の供給能力も仕様によって様々である。そのため、特許文献１に開示された充電方法のように、充電装置に接続される電力調整器の供給能力にかかわらず、一律に同じ充電方法を用いたのでは、電力調整器の供給能力の範囲内で安定して２次電池を充電することができなくなってしまう問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に開示された充電装置や充電方法では、電力調整器の供給能力が異なっていても、電源電圧が同じであれば、一律に同じ充電方法を用いることになり、電力調整器の供給能力の範囲内で安定して２次電池を充電することができなくなってしまう問題がある。
【０００８】
この発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、電力調整器の供給能力の範囲内で安定して２次電池を充電することができる充電装置、充電方法、および電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するために、この発明のある局面によれば、本発明は、電力調整器から供給された電力を用いて２次電池を充電する充電装置であって、電力調整器から供給された電力を変換して２次電池を充電する充電電流を出力する変換回路と、電力調整器から変換回路へ入力される入力電流を検出する入力電流検出部と、変換回路から２次電池に出力された充電電流を検出する充電電流検出部と、変換回路を制御する制御手段とを含み、
制御手段は、入力電流についての制限を無効化した上で変換回路を動作させて、入力電流検出部から検出された入力電流の最大値を測定する入力電流測定手段と、測定された入力電流の最大値に基づき、電力調整器の供給能力を判定する供給能力判定手段と、判定された供給能力に応じて、変換回路に入力される入力電流を制限する入力電流制限手段と、判定された供給能力に応じた充電電流が出力されるように変換回路を制御する変換回路制御手段とを含む。
【００１０】
好ましくは、電力調整器の供給能力に応じた複数の供給能力別充電パターンテーブルを記憶する記憶部をさらに含み、変換回路制御手段は、供給能力判定手段により判定された電力調整器の供給能力に応じて複数の供給能力別充電パターンテーブルの中から一の供給能力別充電パターンテーブルを選択し、選択した供給能力別充電パターンテーブルに基づき、変換回路を制御する。
【００１１】
好ましくは、２次電池の電池電圧を検出する電池電圧検出部をさらに含み、供給能力別充電パターンテーブルは、電池電圧に応じた複数の充電パターンを含み、変換回路制御手段は、電池電圧検出部により検出された電池電圧に基づき、複数の充電パターンを切替えて変換回路を制御する。
【００１３】
好ましくは、入力電流測定手段は、２次電池の充電開始時において入力電流の最大値を所定時間内で測定する。
【００１４】
この発明のさらに他の局面によれば、本発明は、電力調整器から供給された電力を変換する変換回路によって出力された充電電流を用いて２次電池を充電する充電方法であって、電力調整器から変換回路へ入力される入力電流を検出するステップと、変換回路から２次電池に出力された充電電流を検出するステップと、入力電流についての制限を無効化した上で変換回路を動作させて、検出された入力電流の最大値を測定するステップと、測定された入力電流の最大値に基づき、電力調整器の供給能力を判定するステップと、判定された供給能力に応じて、変換回路に入力される入力電流を制限するステップと、判定された供給能力に応じた充電電流が出力されるように変換回路を制御するステップとを含む。
【００１５】
この発明のさらに他の局面によれば、本発明は、電子機器であって、２次電池と、２次電池で動作する負荷と、電力調整器から供給された電力を変換する変換回路と、変換回路によって出力された充電電流を用いて２次電池を充電する充電装置とを含み、充電装置は、電力調整器から供給された電力を変換して２次電池を充電する充電電流を出力する変換回路と、電力調整器から変換回路へ入力される入力電流を検出する入力電流検出部と、変換回路から２次電池に出力された充電電流を検出する充電電流検出部と、変換回路を制御する制御手段とを含み、制御手段は、入力電流についての制限を無効化した上で変換回路を動作させて、入力電流検出部から検出された入力電流の最大値を測定する入力電流測定手段と、測定された入力電流の最大値に基づき、電力調整器の供給能力を判定する供給能力判定手段と、判定された供給能力に応じて、変換回路に入力される入力電流を制限する入力電流制限手段と、判定された供給能力に応じた充電電流が出力されるように前記変換回路を制御する変換回路制御手段とを有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態における電力調整器を携帯端末に接続させて充電する様子を示す図である。
【図２】本実施の形態における携帯端末の内部構成を示す図である。
【図３】本実施の形態における充電装置の内部構成を示す図である。
【図４】本実施の形態における変換回路およびその周辺回路の回路図を示す図である。
【図５】（ａ）は、本実施の形態における記憶部が記憶する充電タイプＡの充電パターンテーブルを示す図である。（ｂ）は、本実施の形態における記憶部が記憶する充電タイプＢの充電パターンテーブルを示す図である。
【図６】本実施の形態における制御部が実行する充電処理のフローチャート図である。
【図７】（ａ）は、本実施の形態における充電タイプＡの充電特性を示す図である。（ｂ）は、本実施の形態における充電タイプＢの充電特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１８】
（１．携帯端末の充電形態）
図１は、本実施の形態における電力調整器５０を携帯端末１０に接続させて充電する様子を示す図である。図１に示すように、携帯端末１０は、電力調整器５０（図１においては電力調整器５０Ａ、もしくは電力調整器５０Ｂ）を介して商用電源６０と接続されることにより、充電が行なわれる。
【００１９】
電力調整器５０は、ＡＣアダプタなどに代表されるように、商用電源６０のコンセントに接続可能なプラグを有し、商用電源６０からの交流電力（たとえばＡＣ１００Ｖ）を、接続される携帯端末１０に合わせた直流電力（たとえばＤＣ５Ｖ）に変換する機能を有する。本実施の形態においては、電力調整器５０Ａもしくは電力調整器５０Ｂを用いることにより、携帯端末１０を充電することが可能であるが、電力調整器５０Ａと電力調整器５０Ｂとは、電力の供給能力が異なる。たとえば、電力調整器５０Ａの場合は、最大電流が７００ｍＡの電流を携帯端末１０に供給することが可能であるのに対し、電力調整器５０Ｂの場合は、最大電流が１０００ｍＡの電流を携帯端末１０に供給することが可能である。このように、携帯端末１０においては、多種多様な電力調整器５０を接続して充電することが可能であるが、その反面、電力調整器５０の種類や仕様によって充電可能な最大電流も異なってくる。そのため、定電流−定電圧充電方式におけるフィードバック制御の制御精度が悪いと、充電電流が変動して発振状態となることがあり、想定以上の高電圧が電力調整器５０や携帯端末１０にかかってしまい、その結果、電力調整器５０や携帯端末１０内の制御回路が破壊されてしまうことがある。そのため、電力調整器５０の供給能力に応じた充電制御を行なうことが必要である。
【００２０】
（２．携帯端末の内部構成）
本実施の形態における携帯端末１０は、図２に示すように、２次電池１９と、２次電池１９を電源として動作する負荷として、記憶部１７と、操作部１６と、表示部１３と、音声入出力部１５と、無線通信部１２と、アンテナ１１と、カメラ部１４と、制御部１８と、充電装置２０とを有する。
【００２１】
記憶部１７は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュメモリなどの不揮発性メモリやＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性メモリなどの半導体メモリである。記憶部１７は、携帯端末１０の各種機能を制御部１８に実行させるためのアプリケーションプログラムなどのプログラムやデータを記憶する。たとえば、本実施の形態においては、記憶部１７には、２次電池１９を充電する際に用いる図５に示す充電パターンテーブルが格納されている。また、本実施の形態においては、記憶部１７には、制御部１８が実行する図６に示す充電処理に関するプログラムが格納されている。
【００２２】
操作部１６は、電話番号や各種データなどの数字やアルファベットやその他の文字などを入力するためのダイヤルキーや十字操作キーやその他のファンクションキーを有する。操作部１６は、ユーザからデータの入力を受付けて、入力されたデータを制御部１８に出力する。
【００２３】
表示部１３は、液晶表示装置（Liquid Crystal Display、以下「ＬＣＤ」という）である。なお、表示部１３は、ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなど他の表示装置であってもよい。表示部１３、制御部１８から受けた文字データおよび画像データを表示する。
【００２４】
音声入出力部１５は、マイクおよびスピーカを有する。音声入出力部１５は、外部からマイクに入力された音声を電気信号に変えて、制御部１８に出力し、制御部１８からの電気信号を音声に変換して、スピーカで外部に出力する。
【００２５】
無線通信部１２は、他の携帯端末１０などからアンテナ１１で受信した信号を制御部１８に出力し、制御部１８から他の携帯端末へ送信する信号をアンテナ１１から出力させる。
【００２６】
カメラ部１４は、撮影対象を撮像して、撮像された画像を画像データに変換して、変換された画像データを制御部１８に出力する。
【００２７】
２次電池１９は、携帯端末１０が有するカメラ部１４、音声入出力部１５、表示部１３などの負荷に対して蓄えた電力を供給するものであり、本実施の形態においてはリチウムイオン電池が使用されている。なお、リチウムイオン電池に限らず、たとえば、ニッケル−カドミウム蓄電池やニッケル−水素蓄電池など、その他の２次電池であってもよい。
【００２８】
制御部１８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する。制御部１８は、記憶部１７に記憶されたプログラムに従って、記憶部１７、操作部１６、音声入出力部１５、無線通信部１２、またはカメラ部１４から入力されたデータを処理して、記憶部１７、表示部１３、音声入出力部１５、無線通信部１２、カメラ部１４、または充電装置２０に出力する。また、本実施の形態における制御部１８は、図６に示す充電処理を実行することにより、電力調整器５０の供給能力に応じた充電電流で２次電池１９を充電することを可能とする。
【００２９】
（３．充電装置の内部構成）
図３に示すように、充電装置２０は、電力調整器５０を介して商用電源６０に接続されることにより、２次電池１９を充電し、充電制御回路２５と、入力電流検出回路２１と、充電電流検出回路２２と、電池電圧検出回路２３と、ＡＤ変換部２４とを有している。
【００３０】
充電制御回路２５は、変換回路３０を含んでおり、電力調整器５０から供給された入力電力を変換して２次電池１９を充電する充電電流を２次電池１９に出力する。本実施の形態において、変換回路３０は、スイッチング制御方式の降圧回路であり、電力調整器５０から供給された入力電力を所定の充電電圧まで降圧させて２次電池１９へ供給する。
【００３１】
入力電流検出回路２１は、電力調整器５０と変換回路３０との間に接続されるとともに、ＡＤ変換部２４にも接続されている。入力電流検出回路２１は、電力調整器５０から変換回路３０へ入力される入力電流を検出し、検出した入力電流をＡＤ変換部２４に出力する。
【００３２】
充電電流検出回路２２は、変換回路３０と２次電池との間に接続されるとともに、ＡＤ変換部２４にも接続されている。充電電流検出回路２２は、変換回路３０から２次電池１９に出力された充電電流を検出し、検出した充電電流をＡＤ変換部２４に出力する。
【００３３】
電池電圧検出回路２３は、２次電池１９に接続されるとともに変換部２４にも接続されている。電池電圧検出回路２３は、２次電池１９の電池電圧を検出し、検出した電池電圧をＡＤ変換部２４に出力する。
【００３４】
ＡＤ変換部２４は、入力電流検出回路２１、充電電流検出回路２２、および電池電圧検出回路２３に接続されるとともに、記憶部１７にも接続されている。ＡＤ変換部２４は、入力電流検出回路２１が検出した入力電流のアナログ値を記憶部１７が処理できるようにデジタル変換して記憶部１７に出力する。また、ＡＤ変換部２４は、充電電流検出回路２２が検出した充電電流のアナログ値を記憶部１７が処理できるようにデジタル変換して記憶部１７に出力する。また、ＡＤ変換部２４は、電池電圧検出回路２３が検出した電池電圧のアナログ値を記憶部１７が処理できるようにデジタル変換して記憶部１７に出力する。
【００３５】
以上の構成を備えた充電装置２０においては、入力電流検出回路２１によって検出された入力電流、充電電流検出回路２２によって検出された充電電流、および電池電圧検出回路２３によって検出された電池電圧の検出値が、ＡＤ変換部２４を通して制御部１８にフィードバックされる。フィードバックを受けた制御部１８は、その検出値に基づき、入力電流を制限し、また、変換回路３０を制御して充電電流の設定値を切り替える。これにより、電流変動を抑えて発振を防止することができ、電力調整器５０の供給能力に応じた充電電流で２次電池１９を充電することが可能である。
【００３６】
（４．変換回路の回路構成）
次に、本実施の形態における変換回路３０の回路構成を説明する。図４は、本実施の形態における変換回路３０およびその周辺回路の回路図を示す図である。
【００３７】
変換回路３０は、入力電流検出回路２１と、充電電流検出回路２２との間に直列に接続されている。変換回路３０は、ＦＥＴ（Field effect transistor）と、コイルと、ダイオードと、コンデンサとから構成されるチョッパ式の降圧コンバータである。電流制御部３５は、ＦＥＴのドレイン側に接続されており、ＦＥＴのソース側には、ダイオードのカソード側とコイルの一方側接続点とが接続されている。ＦＥＴのゲート側には、制御部１８が接続されている。コイルの他方側接続点には、コンデンサの一方側接続点が接続されており、コンデンサの他方側接続点は、ダイオードのアノード側に接続されている。また、コイルの他方側接続点と一方側接続点との接続点には、充電電流検出回路２２が直列に接続されている。
【００３８】
このような構成を有する変換回路３０においては、ＦＥＴのゲートに接続された制御部１８の働きにより、ＦＥＴのゲート−ソース間に掛かる電圧を調整して、ドレイン−ソース間に流れるドレイン電流を制御する。これにより、ＦＥＴがＯＮ状態もしくはＯＦＦ状態にスイッチング制御される。ＦＥＴがＯＮ状態になると、後段のコイルに電圧が発生し、出力電圧Ｖｏｕｔには、入力電圧Ｖｉｎよりも低い電圧が発生する。一方、ＦＥＴがＯＦＦ状態になると、ダイオードを通してコイルに蓄えられた磁界エネルギーが電気エネルギーとして放電され、コンデンサには、その電気エネルギーにより安定した出力電圧Ｖｏｕｔが発生する。このＦＥＴがＯＮ状態となる時間とＯＦＦ状態となる時間との比（デューティ比）を制御部１８が制御することにより、２次電池１９に出力される充電電流が所定の値になるように制御できるようになっている。
【００３９】
入力電流検出回路２１は、抵抗と電流計とが直列に接続されており、電流計で検出された入力電流はＡＤ変換部２４を通して制御部１８で測定される。充電電流検出回路２２は、抵抗と電流計とが直列に接続されており、電流計で検出された充電電流はＡＤ変換部２４を通して制御部１８で測定される。電池電圧検出回路２３は、電圧計によって電池電圧を検出し、検出された電池電圧は、ＡＤ変換部２４を通して制御部１８で測定される。
【００４０】
電流制御部３５は、入力電流検出回路２１と変換回路３０との間に設けられており、電力調整器５０の供給能力に応じて、制御部１８の制御によって変換回路３０に入力される入力電流を制限する。本実施の形態において、電流制御部３５は、制御部１８の制御によって充電開始時に電力調整器５０からの入力電流についての制限を所定時間内に限り無効化することにより、後段の入力電流検出回路２１に最大電流を流す。このとき、入力電流検出回路２１は、入力電流の最大値を所定時間内で検出し、制御部１８によって入力電流の最大値が測定される。なお、「所定期間」とは、電力調整器５０からの入力電流についての制限を無効化した後、少なくとも変換回路３０に過大な電流が流れない程度の期間である。つまり、「所定期間」とは、電力調整器５０からの入力電流についての制限を無効化することによって、回路内で電流変動が起こったりすることのない瞬間的な期間を示す。
【００４１】
（５．充電パターンテーブル）
次に、記憶部１７が記憶する充電パターンテーブルについて説明する。図５に示すように、本実施の形態においては、充電タイプＡおよび充電タイプＢに分けて、２パターンの充電パターンテーブルが記憶されている。充電タイプは、電力調整器５０からの入力電流についての制限を無効化した上で変換回路３０を動作させたときに入力電流検出回路２１から検出された当該入力電流の最大値に基づき、制御部１８が電力調整器５０の供給能力を判定し、その判定結果に基づきタイプ分けされる。制御部１８は、この充電パターンテーブルに基づき変換回路３０を制御して、所定の値の充電電流を２次電池１９に出力させる。
【００４２】
充電タイプＡにおける充電パターンテーブルは、充電パターンＡ１と充電パターンＡ２とを有している。充電パターンＡ１は、充電電流としてＩ２が２次電池１９に出力されるように設定されている。そして、充電パターンＡ１は、電池電圧がＶｐとなるときに、次の充電パターン（充電パターンＡ２）に切替えられるように設定されている。充電パターンＡ２は、充電電流としてＩ１が２次電池１９に出力されるように設定されている。そして、充電パターンＡ２は、電池電圧がＶｃｈｇとなるときに、次の充電パターン（定電圧充電）に切替えられるように設定されている。
【００４３】
充電タイプＢにおける充電パターンテーブルは、充電パターンＢ１、充電パターンＢ２、および充電パターンＢ３を有している。充電パターンＢ１は、充電電流としてＩ３が２次電池１９に出力されるように設定されている。そして、充電パターンＢ１は、電池電圧がＶｐとなるときに、次の充電パターン（充電パターンＢ２）に切替えられるように設定されている。充電パターンＢ２は、充電電流としてＩ２が２次電池１９に出力されるように設定されている。そして、充電パターンＢ２は、電池電圧がＶｐとなるときに、次の充電パターン（充電パターンＢ３）に切替えられるように設定されている。充電パターンＢ３は、充電電流としてＩ１が２次電池１９に出力されるように設定されている。そして、充電パターンＢ３は、電池電圧がＶｃｈｇとなるときに、次の充電パターン（定電圧充電）に切替えられるように設定されている。
【００４４】
（６．充電処理）
次に、制御部１８が実行する充電処理について説明する。図６は、充電処理のフローチャート図である。
【００４５】
図６に示すように、充電処理を実行すると、制御部１８は、まずステップＳ１で、電流制御部３５を制御することにより、電力調整器５０からの入力電流についての制限を無効化する。その後、制御部１８は、ステップＳ２で、変換回路３０を動作させて２次電池１９への充電を開始する。
【００４６】
次に、制御部１８は、ステップＳ３で、入力電流検出回路２１から検出された入力電流の最大値を測定して充電装置２０に接続された電力調整器５０の供給能力を判定する。制御部１８は、ステップＳ３における供給能力の判定結果に基づき、接続された電力調整器５０が充電タイプＡであると判定すると、ステップＳ４で、記憶部１７に記憶された充電パターンテーブルのうち、充電タイプＡにおける充電パターンテーブルを選択して設定する。その後、制御部１８は、ステップＳ５で、充電タイプＡにおける充電パターンのうち、まずは充電パターンＡ１に設定し、それに基づき変換回路３０を制御して２次電池１９を充電する。
【００４７】
次に、制御部１８は、ステップＳ６で、電池電圧検出回路２３で検出された２次電池１９の電池電圧がＶｐであるか否かを判定する。制御部１８は、ステップＳ６において、２次電池１９の電池電圧がＶｐでないと判定した場合は（ステップＳ６においてＮＯ）、再度、充電パターンＡ１に設定して変換回路３０を制御して２次電池１９を充電する。一方、制御部１８は、ステップＳ６において、２次電池１９の電池電圧がＶｐであると判定した場合は（ステップＳ６においてＹＥＳ）、ステップＳ７で、充電タイプＡにおける充電パターンのうち、充電パターンＡ２に設定してそれに基づき変換回路３０を制御して２次電池１９を充電する。
【００４８】
次に、制御部１８は、ステップＳ８で、定電流充電が完了したか否かを判定する。即ち、制御部１８は、２次電池１９の電池電圧がＶｃｈｇであるか否かを判定する。制御部１８は、ステップＳ８において、定電流充電が完了していないと判定した場合は（ステップＳ８においてＮＯ）、再度、充電パターンＡ２に設定して変換回路３０を制御して２次電池１９を充電する。一方、制御部１８は、ステップＳ８において、定電流充電が完了したと判定した場合は（ステップＳ８においてＹＥＳ）、ステップＳ１６で、定電圧充電を実行し、充電処理を終了する。
【００４９】
一方、制御部１８は、ステップＳ３における供給能力の判定結果に基づき、接続された電力調整器５０が充電タイプＢであると判定すると、ステップＳ９で、記憶部１７に記憶された充電パターンテーブルのうち、充電タイプＢにおける充電パターンテーブルを選択して設定する。その後、制御部１８は、ステップＳ１０で、充電タイプＢにおける充電パターンのうち、まずは充電パターンＢ１に設定してそれに基づき変換回路３０を制御して２次電池１９を充電する。
【００５０】
次に、制御部１８は、ステップＳ１１で、電池電圧検出回路２３で検出された２次電池１９の電池電圧がＶｐであるか否かを判定する。制御部１８は、ステップＳ１１において、２次電池１９の電池電圧がＶｐでないと判定した場合は（ステップＳ１１においてＮＯ）、再度、充電パターンＢ１に設定して変換回路３０を制御して２次電池１９を充電する。一方、制御部１８は、ステップＳ１１において、２次電池１９の電池電圧がＶｐであると判定した場合は（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、ステップＳ１２で、充電タイプＢにおける充電パターンのうち、充電パターンＢ２に設定してそれに基づき変換回路３０を制御して２次電池１９を充電する。
【００５１】
次に、制御部１８は、ステップＳ１３で、電池電圧検出回路２３で検出された２次電池１９の電池電圧がＶｐであるか否かを判定する。制御部１８は、ステップＳ１３において、２次電池１９の電池電圧がＶｐでないと判定した場合は（ステップＳ１３においてＮＯ）、再度、充電パターンＢ２に設定して変換回路３０を制御して２次電池１９を充電する。一方、制御部１８は、ステップＳ１３において、２次電池１９の電池電圧がＶｐであると判定した場合は（ステップＳ１３においてＹＥＳ）、ステップＳ１４で、充電タイプＢにおける充電パターンのうち、充電パターンＢ３に設定してそれに基づき変換回路３０を制御して２次電池１９を充電する。
【００５２】
次に、制御部１８は、ステップＳ１５で、定電流充電が完了したか否かを判定する。即ち、制御部１８は、２次電池１９の電池電圧がＶｃｈｇであるか否かを判定する。制御部１８は、ステップＳ１５において、定電流充電が完了していないと判定した場合は（ステップＳ１５においてＮＯ）、再度、充電パターンＢ３に設定して変換回路３０を制御して２次電池１９を充電する。一方、制御部１８は、ステップＳ１５において、定電流充電が完了したと判定した場合は（ステップＳ１５においてＹＥＳ）、ステップＳ１６で、定電圧充電を実行し、充電処理を終了する。
【００５３】
以上説明した充電処理を制御部１８が実行することにより、供給能力が異なる電力調整器５０が接続された場合でも、電流変動を抑えて発振を防止することができ、電力調整器５０の供給能力に応じた充電電流で２次電池１９を充電することができる。
【００５４】
（７．充電特性の一例）
次に、図７を用いて、本実施の形態における充電特性の一例を充電タイプＡと充電タイプＢとに分けて説明する。
【００５５】
図７（ａ）は、本実施の形態における充電タイプＡの充電特性を示す図である。充電特性を示すグラフにおいては、縦軸に充電電流および電池電圧を示し、横軸に時間を示している。まず、充電開始時から所定期間ｔ１の間において、制御部１８は、電流制御部３５を制御することにより、電力調整器５０からの入力電流についての制限を無効化する。その結果、入力電流が最大となり、充電電流としても最大の電流ＩｍａｘＡが流れる。これにより、所定期間ｔ１の間に電池電圧が急激に上昇する。なお、所定期間ｔ１は、回路内で電流変動が起こったりすることのない瞬間的な期間である。
【００５６】
所定期間ｔ１の間において、制御部１８は、電力調整器５０の供給能力を判定し、その判定結果に基づき、ｔ１以降は充電パターンＡ１に設定する。その結果、充電電流がＩ２に設定される。そして、２次電池１９に充電電流Ｉ２が流れるにつれて、電池電圧が徐々に上昇し、ｔ５となるタイミングで電池電圧がＶｐとなる。そして、電池電圧がＶｐとなるタイミングで、制御部１８は、充電パターンＡ１を充電パターンＡ２に切替えて設定する。その結果、充電電流がＩ１に設定される。そして、２次電池１９に充電電流Ｉ１が流れるにつれて、電池電圧が再び上昇し始め、ｔ７となるタイミングで電池電圧が定電圧であるＶｃｈｇとなる。制御部１８は、電池電圧がＶｃｈｇとなるタイミングにおいて、定電流充電から定電圧充電に充電パターンを切替る。定電圧充電においては、制御部１８は、電池電圧が一定のＶｃｈｇとなるように、変換回路３０を制御して充電電流の値を調整して出力する。この定電圧充電を行なうことにより、充電電流は徐々に減少され、ｔ８となるタイミングで充電電流が所定のＩ０となる。充電電流が所定のＩ０以下となると、２次電池１９がこれ以上充電されなくなるため、このｔ８のタイミングで２次電池１９の充電が完了する。
【００５７】
次に、充電タイプＢについての一例を説明する。図７（ｂ）は、本実施の形態における充電タイプＢの充電特性を示す図である。まず、充電開始時から所定期間ｔ１の間において、制御部１８は、電流制御部３５を制御することにより、電力調整器５０からの入力電流についての制限を無効化する。その結果、入力電流が最大となり、充電電流としても最大の電流ＩｍａｘＢが流れる。これにより、所定期間ｔ１の間に電池電圧が急激に上昇する。なお、充電タイプＢにおける充電電流の最大値ＩｍａｘＢは、充電タイプＡにおける充電電流の最大値ＩｍａｘＡよりも高く、充電タイプＢと判定された電力調整器５０は、充電タイプＡと判定された電力調整器５０よりも供給能力が高いと言える。
【００５８】
所定期間ｔ１の間において、制御部１８は、電力調整器５０の供給能力を判定し、その判定結果に基づき、ｔ１以降は充電パターンＢ１に設定する。その結果、充電電流がＩ３に設定される。そして、２次電池１９に充電電流Ｉ３が流れるにつれて、電池電圧が徐々に上昇し、ｔ２となるタイミングで電池電圧がＶｐとなる。なお、充電タイプＢと判定された電力調整器５０は、充電タイプＡと判定された電力調整器５０よりも供給能力が高いため、ｔ１以降に設定された充電電流Ｉ３は、充電タイプＡにおいてｔ１以降に設定される充電電流Ｉ１よりも高くなる。その結果、充電タイプＡと判定された電力調整器５０よりも充電タイプＢと判定された電力調整器５０の方が、電池電圧がＶｐとなるタイミングが早くなる。電池電圧がＶｐとなるタイミングで、制御部１８は、充電パターンＢ１を充電パターンＢ２に切替えて設定する。その結果、充電電流がＩ２に設定される。２次電池１９に充電電流Ｉ２が流れるにつれて、電池電圧が再び徐々に上昇し、ｔ３となるタイミングで電池電圧が再びＶｐとなる。そして、電池電圧がＶｐとなるタイミングで、制御部１８は、充電パターンＢ２を充電パターンＢ３に切替えて設定する。その結果、充電電流がＩ１に設定される。そして、２次電池１９に充電電流Ｉ１が流れるにつれて、電池電圧が再び上昇し始め、ｔ４となる時点で電池電圧が定電圧であるＶｃｈｇとなる。制御部１８は、電池電圧がＶｃｈｇとなるタイミングで、定電流充電から定電圧充電に充電パターンを切替る。定電圧充電においては、制御部１８は、電池電圧が一定のＶｃｈｇとなるように、変換回路３０を制御して充電電流の値を調整して出力する。この定電圧充電を行なうことにより、充電電流は徐々に減少され、ｔ６となるタイミングで充電電流が所定のＩ０となる。なお、所定の充電電流の値Ｉ０は、充電パターンＡにおける充電特性のｔ８となるタイミングでの充電電流の値Ｉ０と同じである。充電電流が所定のＩ０以下となると、２次電池１９がこれ以上充電されなくなるため、このｔ６のタイミングで２次電池１９の充電が完了する。この２次電池１９の充電が完了する時間ｔ６は、充電タイプＡにおいて２次電池１９の充電が完了する時間ｔ８よりも早い時間となる。
【００５９】
このように、本実施の形態においては、充電タイプＡに該当する電力調整器５０よりも、供給能力が高くて充電タイプＢに該当する電力調整器５０の方が、充電電流の値が高く設定され、充電パターンの切替数も多く設定される。つまり、本実施の形態においては、電力調整器５０の供給能力に応じた充電電流で２次電池１９を充電することができるため、供給能力が高い電力調整器５０の場合は、供給能力が低い電力調整器５０よりも短時間で２次電池１９を充電することができる。つまり、供給能力に見合った充電時間で最適に２次電池１９を充電することができる。さらに、制御部１８による変換回路３０の制御が不安定となって充電電流が変動し、その結果発振状態となってしまうことがないため、電力調整器５０の供給能力の範囲内で安定して２次電池１９を充電することができる。
【００６０】
以上、説明したように、本実施の形態における充電装置２０、充電方法、および携帯端末１０によれば、以下のような効果が発揮される。
【００６１】
（１）本実施の形態における充電装置２０は、電力調整器５０から供給された電力を用いて２次電池１９を充電する充電装置２０であって、電力調整器５０から供給された電力を変換して２次電池１９を充電する充電電流を出力する変換回路３０と、電力調整器５０から変換回路３０へ入力される入力電流を検出する入力電流検出回路２１と、変換回路３０から２次電池に出力された充電電流を検出する充電電流検出回路２２と、変換回路３０を制御する制御部１８とを含み、制御部１８は、入力電流についての制限を無効化した上で変換回路３０を動作させて、入力電流検出回路２１から検出された入力電流の最大値を測定する入力電流測定手段（図６における充電処理のステップＳ１〜Ｓ３）と、測定された入力電流の最大値に基づき、電力調整器５０の供給能力を判定する供給能力判定手段（図６における充電処理のステップＳ３）と、判定された供給能力に応じた充電電流が出力されるように変換回路３０を制御する変換回路制御手段（図６における充電処理のステップＳ４〜Ｓ１５）とを含む。
【００６２】
これによれば、電力調整器５０の供給能力に応じた充電電流で２次電池１９を充電することができるため、電力調整器５０の供給能力の範囲内で安定して２次電池１９を充電することができる。
【００６３】
（２）また、本実施の形態における充電装置２０は、電力調整器５０の供給能力に応じた複数の供給能力別充電パターンテーブル（図５の充電パターンテーブル）を記憶する記憶部１７をさらに含み、変換回路制御手段（図６における充電処理のステップＳ４〜Ｓ１５）は、供給能力判定手段（図６における充電処理のステップＳ３）により判定された電力調整器５０の供給能力に応じて複数の供給能力別充電パターンテーブル（図５の充電パターンテーブル）の中から一の供給能力別充電パターンテーブルを選択し、選択した供給能力別充電パターンテーブルに基づき、変換回路３０を制御する。
【００６４】
これによれば、電力調整器５０の供給能力に応じた供給能力別充電パターンテーブル（図５の充電パターンテーブル）に基づき、２次電池１９を充電することができるため、電力調整器５０の供給能力の範囲内で安定して２次電池１９を充電することができる。
【００６５】
（３）また、本実施の形態における充電装置２０は、２次電池１９の電池電圧を検出する電池電圧検出回路２３をさらに含み、供給能力別充電パターンテーブル（図５の充電パターンテーブル）は、電池電圧に応じた複数の充電パターン（図５の充電パターンＡにおける充電パターンＡ１、充電パターンＡ２、充電パターンＢにおける充電パターンＢ１、充電パターンＢ２、充電パターンＢ３）を含み、変換回路制御手段（図６における充電処理のステップＳ４〜Ｓ１５）は、電池電圧検出回路２３により検出された電池電圧に基づき、複数の充電パターンを切替えて変換回路３０を制御する。
【００６６】
これによれば、２次電池１９の電池電圧に基づいて供給能力別充電パターンテーブル（図５の充電パターンテーブル）に含まれる充電パターンを切替えて２次電池１９を充電することができるため、さらに安定して２次電池１９を充電することができる。
【００６７】
（４）また、本実施の形態における充電装置２０において、制御部１８は、供給能力判定手段（図６における充電処理のステップＳ３）により判定された電力調整器５０の供給能力に応じて、変換回路３０に入力される入力電流を制限する入力電流制限手段（制御部１８による電流制御部３５の制御）をさらに含む。
【００６８】
これによれば、電力調整器５０の供給能力に基づき、変換回路３０に入力される入力電流を制限することができる。
【００６９】
（５）また、本実施の形態における充電装置２０において、入力電流測定手段（図６における充電処理のステップＳ１〜Ｓ３）は、２次電池１９の充電開始時において入力電流の最大値を所定時間内で測定する。
【００７０】
これによれば、２次電池１９の充電開始時において入力電流の最大値を所定時間内で測定することができる。
【００７１】
（６）また、本実施の形態における充電方法は、電力調整器５０から供給された電力を変換する変換回路３０によって出力された充電電流を用いて２次電池１９を充電する充電方法であって、電力調整器５０から変換回路３０へ入力される入力電流を検出するステップと、変換回路３０から２次電池１９に出力された充電電流を検出するステップと、入力電流についての制限を無効化した上で変換回路３０を動作させて、検出された入力電流の最大値を測定するステップ（図６における充電処理のステップＳ１〜Ｓ３）と、測定された入力電流の最大値に基づき、電力調整器５０の供給能力を判定するステップ（図６における充電処理のステップＳ３）と、判定された供給能力に応じた充電電流が出力されるように変換回路３０を制御するステップ（図６における充電処理のステップＳ４〜Ｓ１５）とを含む。
【００７２】
これによれば、電力調整器５０の供給能力に応じた充電電流で２次電池１９を充電することができるため、電力調整器５０の供給能力の範囲内で安定して２次電池を充電することができる。
【００７３】
（７）また、本実施の形態における携帯端末１０は、２次電池１９と、２次電池１９で動作する負荷（図２に示すカメラ部１４、音声入出力部１５、表示部１３など）と、電力調整器５０から供給された電力を変換する変換回路３０と、変換回路３０によって出力された充電電流を用いて２次電池１９を充電する充電装置２０とを含んだ携帯端末１０であって、充電装置２０は、電力調整器５０から供給された電力を変換して２次電池１９を充電する充電電流を出力する変換回路３０と、電力調整器５０から変換回路３０へ入力される入力電流を検出する入力電流検出回路２１と、変換回路３０から２次電池１９に出力された充電電流を検出する充電電流検出回路２２と、変換回路３０を制御する制御部１８とを含み、制御部１８は、入力電流についての制限を無効化した上で変換回路３０を動作させて、入力電流検出回路２１から検出された入力電流の最大値を測定する入力電流測定手段（図６における充電処理のステップＳ１〜Ｓ３）と、測定された入力電流の最大値に基づき、電力調整器５０の供給能力を判定する供給能力判定手段（図６における充電処理のステップＳ３）と、判定された供給能力に応じた充電電流が出力されるように変換回路３０を制御する変換回路制御手段（図６における充電処理のステップＳ４〜Ｓ１５）とを有する。
【００７４】
これによれば、電力調整器５０の供給能力に応じた充電電流で２次電池１９を充電することができるため、電力調整器５０の供給能力の範囲内で安定して２次電池１９を充電することができる。
【００７５】
次に、前述した実施の形態の変形例を説明する。前述した実施の形態においては、電子機器の一例として、携帯端末１０を用いていたが、これに限定される必要はない。たとえば、ノートパソコン、携帯ゲーム機など、充電可能な２次電池を電力源とするものであればその他の電子機器であってもよい。
【００７６】
前述した実施の形態においては、電力調整器の一例として、ＡＣアダプタのように、商用電源からの交流電力を、直流電力に変換する機能を有するものを用いていたが、これに限定される必要はない。たとえば、ＵＳＢ型の携帯充電器などのように商用電源からの電力を用いるものでなくパソコンの電力を電力源とするものなどであってもよく、その他、電子機器に接続することにより、電子機器内部の２次電池を充電できるものであれば何れのものを用いてもよい。
【００７７】
前述した実施の形態においては、図３に示すように、入力電流検出回路２１、充電電流検出回路２２、電池電圧検出回路２３、ＡＤ変換部２４、記憶部１７、および制御部１８が、充電制御回路２５とはそれぞれ別体とする形態であったが、これに限定される必要はない。たとえば、これら全ての機能を有するワンチップのＩＣなどであってもよく、その他の形態を有していてもよい。
【００７８】
前述した実施の形態においては、変換回路３０が、図４に示すようなチョッパ式の降圧コンバータを用いていたが、これに限定される必要はなく、その他の回路を用いていもよい。また、入力電流検出回路２１、充電電流検出回路２２、電池電圧検出回路２３、および電流制御部３５は、変換回路３０に含まれていてもよい。
【００７９】
前述した実施の形態においては、図５に示すように、２種類の充電パターンテーブル（充電タイプＡにおける充電パターンテーブル、充電タイプＢにおける充電パターンテーブル）を用いて、電力調整器５０の供給能力別に充電パターンを振り分けていたが、これに限定される必要はない。たとえば、３種類の充電パターンテーブルなど、その他複数種類の充電パターンテーブルを記憶部１７に記憶し、制御部１８がそれを用いてもよい。
【００８０】
前述した実施の形態においては、図５に示すように、電池電圧に基づいて２種類の充電パターン（充電タイプＡにおける充電パターンテーブルであれば、充電パターンＡ１と充電パターンＡ２、充電タイプＢにおける充電パターンテーブルであれば、充電パターンＢ１と充電パターンＢ２）を制御部１８が切り替えて２次電池１９を充電していたが、これに限定される必要はない。たとえば、２次電池１９の表面温度を検出し、検出した表面温度などに基づき制御部１８が充電パターンを切り替えて２次電池１９を充電してもよい。また、電池電圧がピーク値よりも降下した降下電圧に基づいて制御部１８が充電パターンを切り替えて２次電池１９を充電してもよい。また、充電時間に基づいて制御部１８が充電パターンを切り替えて２次電池１９を充電してもよい。また、２種類の充電パターンテーブルに限らず、３種類の充電パターンテーブルなど、その他複数種類の充電パターンテーブルを設定してもよい。さらに、充電パターンテーブルごとに設定された充電パターンも、２種類や３種類に限らず、電力調整器５０の供給能力に応じて、その他複数種類の充電パターンを複数段階に分けて切替えてもよい。
【００８１】
なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８２】
１０  携帯端末、１７  記憶部、１８  制御部、１９  ２次電池、２０  充電装置、２１  入力電流検出回路、２２  充電電流検出回路、２３  電池電圧検出回路、２５  充電制御回路、３０  変換回路、３５  電流制御部、５０  電力調整器。
【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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【図７】
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【図１】
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