(57)【要約】【課題】二次電池をより効率よく充電する携帯端末およびその制御方法を提供すること。【解決手段】本発明に係る携帯端末１は、二次電池が充電される際、内部回路１１に供給される消費電流Ｉａおよび当該二次電池１４に供給される充電電流Ｉｂを測定する電流測定部１３と、電流測定部１３の測定した充電電流Ｉｂの大きさが満充電閾値Ｉｔｈに一致すると二次電池１４の満充電を判定する判定部１２とを有し、満充電閾値Ｉｔｈは、二次電池１４の満充電を判定するための値であって、二次電池１４の定電圧充電を開始する際の消費電流Ｉａの大きさを示す第１の値に応じた値である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池が充電される際、内部回路に供給される消費電流および当該二次電池に供給される充電電流を測定する電流測定部と、
前記電流測定部の測定した前記充電電流の大きさが満充電閾値に一致すると前記二次電池の満充電を判定する判定部とを有し、
前記満充電閾値は、前記二次電池の満充電を判定するための値であって、前記二次電池の定電圧充電を開始する際の前記消費電流の大きさを示す第１の値に応じた値である携帯端末。
【請求項２】
前記満充電閾値は、前記二次電池の定電圧充電を開始する際の充電電流の値に応じた値である、請求項１記載の携帯端末。
【請求項３】
前記第１の値に対応付けられ、前記二次電池が満充電であることを示す前記満充電閾値の情報を記憶した記憶部を有し、
前記電流測定部は、定電圧充電を開始する際の前記消費電流の値を測定すると共に前記充電電流の値を定期的に測定し、
前記判定部は、前記記憶部を参照し、前記定電圧充電を開始する際の前記消費電流の値に応じた前記満充電閾値を読み出し、測定した充電電流の値と比較することで満充電を判定する請求項１記載の携帯端末。
【請求項４】
前記満充電閾値には、前記充電時の前記内部回路の動作状況に応じて異なる値が設定される、請求項１乃至３のいずれか１項記載の携帯端末。
【請求項５】
二次電池の定電圧充電を開始する際の内部回路に流れる消費電流を測定し、
前記二次電池を充電する充電電流の値を定期的に測定し、
前記測定した前記充電電流の大きさが、前記二次電池の満充電を判定するための値であって、前記二次電池の定電圧充電を開始する際の前記消費電流の大きさを示す第１の値に応じた値である満充電閾値に一致すると、前記二次電池の満充電を判定する携帯端末の制御方法。
【請求項６】
前記満充電閾値は、前記二次電池の定電圧充電を開始する際の充電電流の値に応じた値である、請求項５記載の携帯端末の制御方法。
【請求項７】
前記判定工程では、前記第１の値に対応付けられ、前記二次電池が満充電であることを示す前記満充電閾値の情報を記憶した記憶部を参照し、前記定電圧充電を開始する際の前記消費電流の値に応じた前記満充電閾値を読み出し、測定した充電電流の値と比較することで満充電を判定する請求項５記載の携帯端末の制御方法。
【請求項８】
前記満充電閾値には、前記充電時の前記内部回路の動作状況に応じて異なる値が設定される、請求項５乃至７のいずれか１項記載の携帯端末の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯端末及びその制御方法に関し、特に二次電池をより効率的に充電する携帯端末とその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池の充電方法が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の技術は、二次電池を定電圧充電する際に充電電流を検出し、充電電流が設定値以下になった後に、定電圧充電を中断して二次電池の開放電圧を検出し、この解放電圧と充電電圧との差を検出して充電を終了し、あるいはまた検出した開放電圧から再充電時間を検出して二次電池を満充電となるまで充電する。
【０００３】
図８は携帯端末１００を示す図である。充電器１０１からの流入電流ＩＡは充電回路１０２を介して、二次電池１０４に供給される充電電流ＩＢと携帯端末１００の内部回路１０３に供給される消費電流ＩＣに分岐し、ＩＡ＝ＩＢ＋ＩＣである。充電器１０１からの流入電流ＩＡは一定の大きさであるため、充電電流ＩＢの大きさは消費電流ＩＣの大きさに応じて、消費電流ＩＣが大きい場合充電電流ＩＢは小さくなり、消費電流ＩＣが小さい場合充電電流ＩＢは大きくなる。
【０００４】
二次電池１０４ははじめ定電流充電され、その後定電圧充電される。よって充電電流ＩＢは消費電流ＩＣの大きさに応じ、時間に対し一定の値をとった後に徐々に減少する。二次電池１０４の電圧Ｖは充電開始後上昇し、二次電池１０４が満充電に近づくにつれて徐々に緩やかに上昇する。二次電池１０４が満充電になるための時間は充電電流ＩＢが小さくなるにつれて長くなる。
【０００５】
図９は充電電流ＩＢと二次電池１０４の電圧Ｖを示すグラフである。消費電流ＩＣが小さい場合の充電電流ＩＢおよび二次電池１０４の電圧Ｖは充電電流Ｉ２０１および電圧Ｖ２０１で示し、消費電流ＩＣが大きい場合は充電電流Ｉ２０２および電圧Ｖ２０２で示す。
【０００６】
消費電流ＩＣが小さい場合、時刻ｔ１０６で電圧Ｖ２０１は満充電電圧まで上昇し、充電電流Ｉ２０１は充電完了電流閾値まで減少する。二次電池１０４は充電電流Ｉ２０１を測定して、二次電池１０４の満充電を検出し、充電を終了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２３５３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
消費電流ＩＣが大きい場合、消費電流ＩＣが小さい場合に比べ、二次電池１０４に充電される充電電流Ｉ２０２の値が小さくなる。また、消費電流ＩＣが小さい場合の充電電流Ｉ２０１と比較して、充電が開始されてから充電電流Ｉ２０２が充電完了閾値以下になるまでの時間は短くなる。この場合、充電電流Ｉ２０２の値が小さく、満充電が検出されるまでの時間が短くなるので、タイミングｔ１０５の時点では、二次電池１０４は十分に充電されず、電池電圧電池電圧Ｖ２０２は満充電電圧まで上昇していない。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、消費電流ＩＣが小さい場合と同様に、充電電流Ｉ２０２が充電完了電流閾値以下になると、満充電を検出してしまい、二次電池１０４の満充電を正確に検出できないという問題点があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、携帯端末の内部回路に供給される電流の電流値を測定することによって、二次電池の満充電をより正確に判定する携帯端末およびその制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、携帯端末の内部回路に供給される電流の電流値を測定することによって、二次電池の満充電をより正確に判定する携帯端末およびその制御方法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】
【００１１】
本発明にかかる携帯端末は、二次電池が充電される際、内部回路に供給される消費電流および当該二次電池に供給される充電電流を測定する電流測定部と、電流測定部の測定した充電電流の大きさが満充電閾値に一致すると二次電池の満充電を判定する判定部とを有し、満充電閾値は、二次電池の満充電を判定するための値であって、二次電池の定電圧充電を開始する際の消費電流の大きさを示す第１の値に応じた値である。
【００１２】
本発明にかかる携帯端末およびその制御方法は、二次電池が充電される際の内部回路に流れる消費電流を測定し、二次電池を充電する充電電流の値を定期的に測定し、測定した充電電流の大きさが、二次電池の満充電を判定するための値であって、二次電池の定電圧充電を開始する際の消費電流の大きさを示す第１の値に応じた値である満充電閾値に一致すると、二次電池の満充電を判定する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、携帯端末の内部回路に供給される電流の電流値を測定することによって、満充電をより正確に判定する携帯端末およびその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１にかかる携帯端末を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１にかかる携帯端末を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１にかかる消費電流、充電電流、充電閾値および電池電圧を示すグラフである。
【図４】実施の形態１にかかる消費電流に応じた充電電流を示す表である。
【図５】実施の形態１にかかる内部回路の動作状況に応じた充電電流を示す表である。
【図６】実施の形態１にかかる携帯端末の動作を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態２にかかる携帯端末の動作を示すフローチャートである。
【図８】従来の携帯端末を示す図である。
【図９】従来の二次電池に供給される充電電流と二次電池の電圧を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態１にかかる携帯端末１を示すブロック図である。本発明の実施の形態１にかかる携帯端末１は、電流測定部１３及び判定部１２を有する。電流測定部１３は、二次電池が充電される際、内部回路に供給される消費電流Ｉａおよび当該二次電池に供給される充電電流Ｉｂを測定する。判定部１２は、電流測定部１３の測定した充電電流Ｉｂの大きさが満充電閾値Ｉｔｈに一致すると二次電池の満充電を判定する。この閾値Ｉｔｈは、二次電池の満充電を判定するための値であって、二次電池の定電圧充電を開始する際の消費電流Ｉａの大きさを示す第１の値に応じた値である。
【００１６】
詳細は後述するが、携帯端末１に供給される流入電流Ｉｃが一定の場合は、消費電流Ｉａが大きいと、充電電流Ｉｂは小さくなる。したがって、二次電池の定電圧充電が開始される際に、消費電流Ｉｂが大きいと、充電電流Ｉｂが小さくなる。この開始時の充電電流Ｉｂが小さいと、二次電池が満充電に達した時点での充電電流Ｉｂの値も小さくなる。一方、定電圧充電開始時の充電電流Ｉｂが大きいと、二次電池が満充電に達した時点での充電電流Ｉｂの値も大きくなる。
【００１７】
本実施の形態においては、この、満充電時における充電電流Ｉｂの値に着目し、満充電を検出するための充電電流Ｉｂの値（充電閾値Ｉｔｈ）を、定電圧充電開始時の消費電流Ｉａの値又は充電電流Ｉｂの値に応じて適宜設定変更することで、携帯端末１において内部回路で異なる処理を行ったりしていても、正確に満充電を検知するものである。
【００１８】
電流測定部１３は、定電圧充電を開始する際の消費電流Ｉａの値を測定すると共に充電電流Ｉｂの値を定期的に測定し、判定部１２に出力する。判定部１２は、定電圧充電を開始する際の消費電流Ｉａの値（Ｉａ１）に応じた満充電閾値Ｉｔｈを使用し、測定した充電電流Ｉｂの値がこの閾値Ｉｔｈ以下である場合に満充電を検出する。
【００１９】
次に、携帯端末１について具体的に説明する。携帯端末１は、具体的には、図２のように構成することができる。図２は本実施の形態にかかる携帯端末１の詳細を示すブロック図である。充電制御部１０は、内部回路１１および二次電池１４に接続され、それぞれに供給する消費電流Ｉａおよび充電電流Ｉｂを制御する。充電制御部１０は、充電電流Ｉｂを制御し、二次電池１４をまず一定の電流値で充電する定電流充電を行い、そののち一定の電圧値で充電する定電圧充電を行う。よって充電電流Ｉｂの値は、定電流充電で一定の値をとった後、定電圧充電では、二次電池１４の電池電圧が近づくにつれて徐々に減少する。
【００２０】
判定部１２は、記憶部１５を有し、記憶部１５は、電流閾値Ｉｔｈの情報を有する。ここで電流閾値Ｉｔｈとは、二次電池１４の満充電を検出するための値である。ただし、満充電を示す充電電流Ｉｂの値は、定電圧充電開始時の充電電流Ｉｂの大きさＩｂ１、又は定電圧充電開始時の消費電流Ｉａの大きさＩａ１によって異なる。したがって、記憶部１５は、Ｉａ１又はＩｂ１に対応する閾値Ｉｔｈの情報を有する。電流測定部１３は、定電圧充電開始時に、充電電流Ｉｂの値Ｉｂ１又は消費電流Ｉａの値Ｉａ１を測定しておき、充電電流Ｉｂの値が、当該Ｉｂ１に応じた電流閾値Ｉｔｈ以下のとき、判定部１２は二次電池１４が満充電に達したことを検出する。
【００２１】
図３は、消費電流Ｉａ、充電電流値Ｉｂ、電流閾値Ｉｔｈおよび電圧Ｖｄを示すグラフである。縦軸は電流または電圧の大きさを示し、横軸は時間を示す。図３を参照し、内部回路に供給される消費電流Ｉａについて、定電圧充電開始時の値を、１１１〜１１４（１１１＜１１２＜１１３＜１１４）とし、その時の充電電流Ｉｂをそれぞれ１０１〜１０４（１０１＞１０２＞１０３＞１０４）、電流閾値ＩｔｈをＩｔｈ１〜Ｉｔｈ４、二次電池１４の電圧Ｖｄを、１３１〜１３４（１３１＞１３２＞１３３＞１３４）として、各値の関係について説明する。
【００２２】
消費電流Ｉａの値は、内部回路の動作状況やユーザの操作によって変化する。ここでは消費電流Ｉａがそれぞれ個別の値をとり、かつ簡単のために充電開始乃至終了まで一定値であるとする。
【００２３】
消費電流Ｉａと充電電流Ｉｂの関係について説明する。外部の充電器から供給された流入電流Ｉｃは、内部回路１１に供給される消費電流Ｉａと二次電池に供給される充電電流Ｉｂとに分配される。ここで、充電器から供給される電流を一定とすると、消費電流Ｉａが大きいほど、充電電流Ｉｂは小さくなる。よって消費電流Ｉａの定電圧充電開始時の値が１１１＜１１２＜１１３＜１１４であれば、充電電流Ｉｂの値は１０１＞１０２＞１０３＞１０４の関係となる。
【００２４】
二次電池１４はある一定の時間まで定電流充電され、その後定電圧充電となる。そのため、図３の充電電流Ｉｂの値は、充電池の電圧がある一定の値になるまで一定であり（定電流充電）、その後二次電池の電圧が上昇するにつれて徐々に減少する（定電圧充電）。
【００２５】
二次電池１４の電池電圧Ｖｄは、充電開始後上昇し、その後二次電池１４が満充電に近づくに従って徐々に緩やかに上昇する。電池電圧Ｖｄは、定電圧充電開始時の充電電流Ｉｂの値（Ｉｂ１）が大きいほど、または定電圧充電開始時の消費電流Ｉａの値（Ｉａ１）が小さいほど早く満充電電圧値まで上昇する。
【００２６】
タイミングｔ１〜ｔ４は、消費電流Ｉａの大きさ（１１１〜１１４）に応じた、電池電圧Ｖｄ（１３１〜１３４）が満充電電圧値に到達する時間を示す。図３に示すように、定電圧充電開始時の充電電流Ｉｂ（＝Ｉｂ１）が大きいほど早く満充電に達するので、消費電流Ｉａが１１１＜１１２＜１１３＜１１４となる場合は、ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４となる。充電電流Ｉｂの値は電池電圧Ｖｄが上昇するにつれて減少する。そして、電池電圧Ｖｄが満充電に達したとき、充電電流Ｉｂの値は、定電圧充電開始時の充電電流Ｉｂ（＝Ｉｂ１）が大きいほど、又は定電圧充電開始時の消費電流Ｉａ（＝Ｉａ１）が小さいほど、大きくなる。この満充電を示す充電電流Ｉｂの値が電流閾値Ｉｔｈであり、充電電流１０１＞１０２＞１０３＞１０４に対応する電流閾値Ｉｔｈは、Ｉｔｈ１＞Ｉｔｈ２＞Ｉｔｈ３＞Ｉｔｈ４となる。
【００２７】
以上より、定電圧充電開始時の消費電流Ｉａの値（Ｉａ１）が小さいほど、または定電圧充電開始時の充電電流Ｉｂの値（＝Ｉｂ１）が大きいほど、電流閾値Ｉｔｈは大きくなる。よって、電流閾値Ｉｔｈは、定電圧充電開始時の消費電流Ｉａの値Ｉａ１又は充電電流の値Ｉｂ１の大きさに依存する。したがって、消費電流Ｉａの電流値を測定することで電流閾値Ｉｔｈを定めることができる。ここで、本実施の形態においては、定電圧充電開始時の消費電流Ｉａと閾値Ｉｔｈとの情報を記憶部１５に保持しておくものとする。なお、定電圧充電開始時の充電電流Ｉｂの値（＝Ｉｂ１）と閾値Ｉｔｈとの情報を保持しておくようにしてもよいことは勿論である。その場合は、電流測定部１３は、定電圧充電開始時に充電電流Ｉｂの値を測定すればよい。
【００２８】
判定部１２は、当該記憶部１５を参照し、現在の充電電流Ｉｂの値と、定電圧充電開始時に電流測定部１３により測定された消費電流Ｉａの値Ｉｂ１に対応する閾値Ｉｔｈとを比較することで、満充電であるかどうか判定する。判定部１２は、測定された電流値Ｉｂの値が、電流閾値Ｉｔｈ以下であった場合、満充電であると判定し、その結果を充電制御部１０に出力する。図４は、判定部１２が二次電池１４の満充電であると判定する場合の、消費電流Ｉａの電流値に応じた電流閾値Ｉｔｈを示す表である。
【００２９】
二次電池１４の満充電を検知する際に、定電圧充電開始時の消費電流Ｉａの値（Ｉａ１）に基づいた電流閾値Ｉｔｈの情報を記憶部１５が有することで、満充電であるかどうかを判定するための充電電流Ｉｂの値を、消費電流の値Ｉａ１に応じ変更することができる。
【００３０】
ここで、定電圧充電開始時の消費電流Ｉａの値は、内部回路１１の動作状況に応じて変化する。この場合、記憶部１５は、二次電池１４が満充電である場合における内部回路１１の動作状況に応じた充電電流Ｉｂの電流閾値Ｉｔｈの情報を有するようにしてもよい。判定部１２は、内部回路１１の動作状況に応じた充電電流Ｉｂの電流閾値Ｉｔｈと、測定された充電電流Ｉｂの値とを比較して、測定された充電電流Ｉｂの値が小さかった場合、二次電池１４が満充電であると判定する。図５は、判定部１２が二次電池１４の満充電であるかどうか判定する場合の、内部回路１１の動作状況に応じた電流閾値Ｉｔｈを示す表である。
【００３１】
このように、二次電池１４の満充電を検知する際に、定電圧充電開始時の内部回路１１の動作状況に基づいた電流閾値Ｉｔｈの情報を記憶部１５が有することで、内部回路１１の動作に応じ、満充電であるかどうか判定する際の充電電流Ｉｂの電流値を適切に設定することができる。また、本実施の形態においては、満充電になるまで充電を継続することができるため、従来のように、ある電流値により満充電を検出したら、二次充電池の電圧を測定して本当に満充電に達しているか否か判断し、達していなかったら再度充電する、というような処理が不要になる。
【００３２】
内部回路１１は、外部に充電完了を通知し、内部動作の結果を通知するためのＬＥＤ２０および表示部２１を有する。内部回路１１は、内部回路１１を制御するための制御部２２および内部回路１１が動作するためのプログラムの情報を有したプログラム記憶部２３を有する。
【００３３】
本実施の形態にかかる満充電の判定の動作について詳細に説明する。図６は本実施の形態にかかる携帯端末１の動作を示すフローチャートである。二次電池１４の電圧が満充電電圧値から所定の値下がると充電が開始される（ステップＳ６００）。この場合の充電を定電流充電とする。二次電池１４が所定の電圧まで充電されると、定電圧充電に移行する（ステップＳ６０１）。このとき、電流測定部１３は、消費電流Ｉａの値Ｉａ１を測定する(ステップＳ６０２)。判定部１２は、記憶部１５を参照し、ステップＳ６０２で測定された、定電圧開始時の消費電流Ｉａの値Ｉａ１に応じた電流閾値Ｉｔｈを読み出す（ステップＳ６０３）。以降は、所定時間毎に、電流測定部１３は充電電流Ｉｂの値を測定する（ステップＳ６０４）。判定部１２は、ステップＳ６０３で読み出された電流閾値Ｉｔｈと、ステップＳ６０４で測定された充電電流Ｉｂの値とを比較する（ステップＳ６０５）。充電電流Ｉｂの値が電流閾値Ｉｔｈより大きかった場合（ステップＳ６０５：Ｎｏ）、充電は継続される。携帯端末１は、所定時間毎にステップＳ６０３からの処理を繰り返す。
【００３４】
ステップＳ６０４において、充電電流Ｉｂの値が電流閾値Ｉｔｈより小さかった場合（ステップＳ６０５：Ｙｅｓ）、判定部１２は満充電であると判定し、その結果を充電制御部１０に出力する（ステップＳ６０６）。判定部１２から満充電の判定結果を受け取ると、充電制御部１０は、二次電池１４に対する充電電流Ｉｂの供給を停止する。そして、内部回路１１はＬＥＤ２０や表示部２１を用いて外部に充電完了を通知する（ステップＳ６０７）。
【００３５】
次に、内部回１１の動作状況に応じた電流閾値Ｉｔｈを読み出し、満充電まで充電する動作について説明する。図７は本実施の形態にかかる動作のフローチャートを示す。図７においては、定電圧充電開始時の消費電流Ｉａを測定する代わりに、内部回路１１に動作状況の問い合わせを行うステップを有する点が図６とは異なる。図６のフローチャートの説明と重複する部分は省略する。
【００３６】
二次電池１４の電圧が満充電電圧値から所定の値下がると充電が開始される（ステップＳ７００）。この場合の充電を定電流充電とする。二次電池１４が所定の電圧まで充電されると、定電圧充電に移行する（ステップＳ７０１）。このとき、判定部１２は内部回路１１に対し、内部回路の動作状況を問い合わせる（ステップＳ７０２）。判定部１２は記憶部１５を参照し、内部回路１１の動作状況に応じた電流閾値Ｉｔｈを読みだす（ステップＳ７０３）。電流測定部１３は、充電電流Ｉｂの値を測定し（ステップＳ７０４）、充電電流Ｉｂの値と比較する（ステップＳ６０５）。この後の動作は、図６と同様である。
【００３７】
本実施の形態においては、二次電池の満充電を検出する充電電流の値が、定電圧充電開始時の消費電流の大きさに応じて異なることに着目し、定電圧充電開始時の消費電流の大きさに応じて、異なる値の電流閾値Ｉｔｈを設定する。このように、内部回路で消費する電流、すなわち内部回路の動作状況に応じて、閾値Ｉｔｈを設定することで、二次電池の満充電をより正確に判定することができる。
【００３８】
また、上述したように、満充電を示す充電電流Ｉｂの閾値は、定電圧充電開始時の充電電流の大きさに応じても異なる。したがって、定電圧充電開始時の充電電流Ｉｂの大きに応じて閾値Ｉｔｈを設定しても、同様に、二次電池の満充電をより正確に判定することができる。
【００３９】
さらに、本実施の形態においては、二次電池が定電流充電から定電圧充電するものとして説明したが、これに限らない。最初から定電圧充電する場合であれば、その時の電圧値に応じて閾値Ｉｔｈを設定すればよい。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  携帯端末
１０  充電制御部
１１  内部回路
１２  判定部
１３  電流測定部
１４  二次電池
１５  記憶部
１６  電圧測定部
２０  ＬＥＤ
２１  表示部
２２  制御部
２３  プログラム記憶部
１００  携帯端末
１０１  充電器
１０２  充電回路
１０３  内部回路
１０４  二次電池
IＡ  流入電流
IＢ  充電電流
IＣ  消費電流
Ｉａ  消費電流
Ｉｂ  充電電流
Ｉｃ  流入電流
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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