(57)【要約】【課題】装置各部で消費される電流に影響を受けることなく、二次電池へ流れる充電電流を正確に検出し、非充電時には、二次電池から電圧ロスなく電力を供給できる充電制御回路を提供する。【解決手段】充電電流検出用抵抗の代替えに、必ず発生する装置本体〜二次電池間（Ａ点〜Ｂ点間）の基板パターン及びコネクタ接触の抵抗のみを使用する。このため、二次電池３へ流れる充電電流のみを正確に検出することが可能となり、装置電流如何に拘らず、必ず充電動作を完了させることが出来る。又、装置各部への電力供給は、Ａ点と逆流防止素子６との間より取り出す。このため、非充電時においても、二次電池から電圧ロスなく電力を装置各部へ供給することが出来る。【選択図】図２
2008289265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯機器に内蔵された二次電池に充電電流を供給するための充電制御回路であって、
前記携帯機器の外部電源にその一端が接続された充電スイッチと、
前記充電スイッチの他端に接続された第１端子、及び、コネクタを介して前記二次電池に接続されると共に前記携帯機器の装置各部に装置電流を供給するための信号線の一端が接続された前記充電制御回路用基板上の第１節点に接続された第２端子を有する逆流防止素子と、
前記第１節点に接続された第１入力端子及び前記コネクタを介して前記第１節点に接続される前記二次電池側の第２節点に接続される第２入力端子を有しており、前記第１節点と前記第２節点間のロスを充電電流検出用抵抗として検出するロス検出回路と、
前記第１節点に接続された第１入力端子、前記第２節点に接続される第２入力端子及び前記ロス検出回路の出力端子に接続された第３入力端子を有しており、前記ロス検出回路が検出した前記第１節点と前記第２節点間の前記ロスを使用して前記第１節点と前記第２節点間に流れる前記二次電池の前記充電電流を検出する充電電流検出回路と、
前記第１節点に接続された第１入力端子、前記充電電流検出回路の出力端子に接続された第２入力端子及び前記充電スイッチの制御端子に接続された出力端子を有しており、前記ロス検出回路による前記第１節点と前記第２節点間の前記ロスの検出後に、前記充電スイッチをオン状態に制御して前記逆流防止素子を介して前記第１節点と前記第２節点間に前記二次電池の前記充電電流を流し、前記充電電流検出回路で検出された前記充電電流の値に基づき前記充電スイッチを制御して定電流充電制御を行うと共に、前記第１節点の充電電圧が第１規定値以上となったか否かを判定して前記第１節点の前記充電電圧が前記第１規定値に達したときには前記充電スイッチを制御して定電圧充電制御を行い、定電圧充電制御後に前記充電電流検出回路で検出された前記充電電流の値が第２規定値以下になったときには前記充電スイッチをオフ状態に制御する定電圧定電流制御回路とを備えたことを特徴とする、
充電制御回路。
【請求項２】
請求項１記載の充電制御回路であって、
前記ロス検出回路は、前記第１節点と前記第２節点間の前記ロスが第３規定値以上であるか否かを判定し、前記ロスが前記第３規定値以上であるときには、前記定電圧定電流制御回路に対して充電停止を指示することを特徴とする、
充電制御回路。
【請求項３】
二次電池と、
前記二次電池に充電電流を供給するための請求項１又は２に記載の前記充電制御回路とを具備することを特徴とする、
携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等の携帯機器に内蔵された二次電池の充電を行う充電制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯電話等の携帯機器には、内蔵された二次電池の充電を外部から供給された電力で行う充電制御回路が備えられている。
【０００３】
図５は、従来の充電制御回路の概略構成を示すブロック図である。充電制御回路１は、二次電池３に充電電流Ｉ３を供給する回路である。図５に於いて、充電制御回路１は、外部電源２〜二次電池３間に挿入された充電スイッチ４と、充電電圧を検出し充電スイッチ４を制御する定電圧定電流制御回路５と、逆流防止素子６と、充電電流検出用抵抗７と、その端子間電圧によって充電電流Ｉ３を検出する充電電流検出回路８とから構成されている。そして、充電制御回路１は、二次電池３と充電電流検出用抵抗７との間の節点より電力を取り出して、取り出した電力を装置各部へ供給している。又、装置本体と二次電池３とは、コネクタを介して接続されている。
【０００４】
上記構成において、外部電源２から電力が供給されると、定電圧定電流制御回路５により充電スイッチ４がオンされ、充電電流Ｉ３が流れる。その充電電流Ｉ３により生じた充電電流検出用抵抗７の端子間電圧を充電電流検出回路８で検出し、定電圧定電流制御回路５により、充電スイッチ４が制御され定電流充電制御を行う。次に、電池電圧が規定値に達すると、定電圧定電流制御回路５により充電スイッチ４が制御されて定電圧充電制御に切換る。その後、徐々に充電電流Ｉ３が減少し規定値以下になると、定電圧定電流制御回路５により充電スイッチ４がオフされ、充電が完了する。充電中及び非充電中に関係なく、装置各部への電力供給は、二次電池３と充電電流検出用抵抗７との間より取り出されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
図６は、図５の充電制御回路に加えて、装置各部〜二次電池３間に挿入された装置電流検出用抵抗９と、その端子間電圧によって装置電流Ｉ２を検出する装置電流検出回路１０とで構成されている。
【０００６】
上記構成において、充電電流Ｉ３と装置各部で消費される装置電流Ｉ２とを検出し、（充電電流Ｉ３−装置電流Ｉ２）より、二次電池３へ流れる充電電流Ｉ１を算出している（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２７８３０２号公報
【特許文献２】特開２００６−２５４５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図５の従来の充電制御回路では、上記の様に装置各部への電力を二次電池と充電電流検出用抵抗との間より取り出しているため、充電電流検出回路で検出される充電電流は、装置各部で消費される装置電流を含んでおり、二次電池へ流れる電流を正確に検出することが出来ない。そのため、装置電流が大きい場合には、充電電流が規定値以下にならず、充電が完了しないという問題点があった。
【０００９】
又、図６に示す従来の充電制御回路では、上記の通り装置各部〜二次電池間に装置電流検出用抵抗が挿入されているため、二次電池へ流れる充電電流を正確に検出することが出来るが、非充電時には、装置電流検出用抵抗により電圧ロスが発生してしまう。そのため、二次電池の消耗が早くなってしまうという問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明は、斯かる技術状況に鑑みて、装置各部で電流が消費されている場合でも、二次電池へ流れる充電電流を正確に検出することが出来、且つ、非充電時には、二次電池から電圧ロス無く電力を装置各部へ供給することが可能な充電制御回路を提供することを、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の主題は、携帯機器に内蔵された二次電池に充電電流を供給するための充電制御回路であって、前記携帯機器の外部電源にその一端が接続された充電スイッチと、前記充電スイッチの他端に接続された第１端子、及び、コネクタを介して前記二次電池に接続されると共に前記携帯機器の装置各部に装置電流を供給するための信号線の一端が接続された前記充電制御回路用基板上の第１節点に接続された第２端子を有する逆流防止素子と、前記第１節点に接続された第１入力端子及び前記コネクタを介して前記第１節点に接続される前記二次電池側の第２節点に接続される第２入力端子を有しており、前記第１節点と前記第２節点間のロスを充電電流検出用抵抗として検出するロス検出回路と、前記第１節点に接続された第１入力端子、前記第２節点に接続される第２入力端子及び前記ロス検出回路の出力端子に接続された第３入力端子を有しており、前記ロス検出回路が検出した前記第１節点と前記第２節点間の前記ロスを使用して前記第１節点と前記第２節点間に流れる前記二次電池の前記充電電流を検出する充電電流検出回路と、前記第１節点に接続された第１入力端子、前記充電電流検出回路の出力端子に接続された第２入力端子及び前記充電スイッチの制御端子に接続された出力端子を有しており、前記ロス検出回路による前記第１節点と前記第２節点間の前記ロスの検出後に、前記充電スイッチをオン状態に制御して前記逆流防止素子を介して前記第１節点と前記第２節点間に前記二次電池の前記充電電流を流し、前記充電電流検出回路で検出された前記充電電流の値に基づき前記充電スイッチを制御して定電流充電制御を行うと共に、前記第１節点の充電電圧が第１規定値以上となったか否かを判定して前記第１節点の前記充電電圧が前記第１規定値に達したときには前記充電スイッチを制御して定電圧充電制御を行い、定電圧充電制御後に前記充電電流検出回路で検出された前記充電電流の値が第２規定値以下になったときには前記充電スイッチをオフ状態に制御する定電圧定電流制御回路とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
以下、この発明の主題の様々な具体化を、添付図面を基に、その効果・利点と共に、詳述する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の主題によれば、充電時には、二次電池へ流れる充電電流のみを検出することが出来るため、装置各部で消費される装置電流が如何なる場合であっても、充電を完了することが可能となる。しかも、非充電時には、二次電池から電圧ロス無く電力を装置各部へ供給することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る充電制御回路を備えた携帯電話の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示す通り、携帯電話は、主に各構成部の制御を行う制御部１３と、基地局との間で無線信号の通信を行う無線部１４と、変復調処理を行うベースバンド部１５と、音声信号のＡ／Ｄ変換又はＤ／Ａ変換を行う音声信号処理部１６と、アドレス帳やメロディなどの各種データを記憶する記憶部１７と、日時やユーザ操作情報等を表示する表示部１８と、ダイヤルなどのユーザ操作を入力する操作部１９と、各構成部に電力を供給する電源部２０と、リチウムイオン等から成る二次電池３と、二次電池３の充電制御を行う充電部（充電制御回路）２１と、二次電池３を充電するために電力を供給する外部電源２とで構成される。
【００１６】
次に、本実施の形態に係る充電制御回路の動作を、図２及び図３を参照しながら、説明する。
【００１７】
図２は、充電制御回路１の概略構成を示すブロック図である。充電制御回路１は、二次電池３に充電電流Ｉ１を供給する回路である。同回路１は、外部電源２〜二次電池３間に挿入された充電スイッチ４と、充電電圧を検出して充電スイッチ４を制御する定電圧定電流制御回路５と、逆流防止素子６と、二次電池３へ流れる充電電流Ｉ１を検出する充電電流検出回路８と、その間に接続用コネクタ等を介した第１節点Ａ−第２節点Ｂ間のロスを検出するロス検出回路１１と、ロス検出のための定電流負荷回路１２とから構成されており、Ａ点と逆流防止素子６との間より取り出した電力を装置各部へ供給している。又、装置本体と二次電池３とは、コネクタを介して接続されている。
【００１８】
図２の充電制御回路１では、既述の通り、図５の従来例回路とは違い、装置各部へ供給すべき電力をＡ点と逆流防止素子６との間より取り出しているため、二次電池３へ流れる充電電流Ｉ１を正確に検出することが可能となる。
【００１９】
図３は、図２の充電制御回路１に於ける充電の制御を示すフローチャートである。
【００２０】
先ず、充電制御回路１に外部電源２が接続される前、若しくは、外部電源２が接続された後に、装置本体〜二次電池３間（Ａ点〜Ｂ点間）のロス測定を行う（ステップＳ１）。ロス測定に関しては、装置各部で消費される装置電流Ｉ２のみで、装置本体〜二次電池３間（Ａ点〜Ｂ点間）の電位差ΔＶ２を、ロス検出回路１１で検出する（ステップＳ１１）。その後に、定電流負荷回路１２より定電流Ｉ４を発生させ、（装置電流Ｉ２＋定電流Ｉ４）での動作時の装置本体〜二次電池３間（Ａ点〜Ｂ点間）の電位差ΔＶ２４を、ロス検出回路１１で検出する（ステップＳ１２）。更に、ロス検出回路１１は、上記検出結果を基に、装置本体〜二次電池３間（Ａ点〜Ｂ点間）のロスを、（ΔＶ２４−ΔＶ２）÷Ｉ４の式より算出する（ステップＳ１３）。この算出されたロスを「充電電流検出用抵抗」として使用する。
【００２１】
次に、定電圧定電流制御回路５により充電スイッチ４がオンされ、二次電池３へ流れる充電電流Ｉ１が流れる。そして、上記ロスを使用して、二次電池３へ流れる充電電流Ｉ１を充電電流検出回路８で検出し、その検出結果に基づき定電圧定電流制御回路５は充電スイッチ４を制御して定電流充電制御を行う（ステップＳ２）。
【００２２】
次に、Ａ点に接続されている定電圧定電流制御回路５は二次電池３の充電電圧の判定を行い、電池電圧が規定値（第１規定値）に達すると（ステップＳ３）、定電圧定電流制御回路５は充電スイッチ４を制御して、定電流充電制御から定電圧充電制御に切換る（ステップＳ４）。
【００２３】
その後、徐々に充電電流Ｉ１が減少し、充電電流Ｉ１が規定値（第２規定値）以下になるのを充電電流検出回路８が検出すると（ステップＳ５）、充電電流検出回路８はその判定結果を定電圧定電流制御回路５に送信し、当該判定結果を受信した定電圧定電流制御回路５は充電スイッチ４をオフに制御し、充電が完了する（ステップＳ６）。
【００２４】
以上の様に、図５の回路とは異なり、逆流防止素子６に一端が接続された充電電流検出用抵抗７を用いておらず、その代わりに必ず発生する装置本体〜二次電池３間（Ａ点〜Ｂ点間）の基板パターン及びコネクタ接触の抵抗を充電電流検出用抵抗として使用するため、充電時に於いては、二次電池３へ流れる充電電流Ｉ１を正確に検出することが可能となり、装置各部に流れる装置電流Ｉ２の如何に拘らず、確実に二次電池３の充電動作を完了させることが出来る。しかも、図２の充電制御回路は、図６の回路とは異なり、装置電流検出用抵抗９を用いることなく、単にＡ点と逆流防止素子６の一端との間から信号線によって装置各部へ供給すべき電力を取り出しているため、非充電時に於いては、二次電池３から電圧ロス無く電力を装置各部へ供給することが出来る。
【００２５】
（実施の形態２）
実施の形態１では、充電時には、装置各部で消費される装置電流Ｉ２に影響を受けることなく、二次電池３へ流れる充電電流Ｉ１を正確に検出し、且つ、非充電時には、二次電池３から電圧ロスなく電力を装置各部へ供給出来る充電制御回路について説明した。
【００２６】
更に、本実施の形態では、図２の回路を援用した上で（但し、ロス検出回路１１の他の出力端は、定電圧定電流制御回路５に接続される。）、図４の充電の制御を示すフローチャートに示す様に、Ａ点〜Ｂ点間のロスの測定（ステップＳ１）と定電流充電（ステップＳ３）との間に、（１）ロス検出回路１１がＡ点〜Ｂ点間のロスが規定値（第３規定値）を越えているか否かを判定するロス判定（ステップＳ７）と、（２）Ａ点〜Ｂ点間のロスが上記規定値を越えているときには、ロス検出回路１１の判定結果を受けて定電圧定電流制御回路５が充電スイッチ４をオフに制御して充電を停止してしまい、その充電停止を受けて携帯電話の表示部１８に充電停止の警告を表示する「充電停止及び警告」（ステップＳ８）とを追加する。
【００２７】
この場合には、ロス検出回路１１が予め設定しておいたロス値と比較することで、装置本体〜二次電池３間（Ａ点〜Ｂ点間）に異物やコネクタの腐食などで生じるロスを検出することが出来る。この接続チェック機能を有することで、ロス増大による二次電池３の不要な消耗を防ぐことが可能となる。
【００２８】
（付記）
以上、本発明の実施の形態を詳細に開示し記述したが、以上の記述は本発明の適用可能な局面を例示したものであって、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、記述した局面に対する様々な修正や変形例を、この発明の範囲から逸脱することの無い範囲内で考えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係る充電制御回路は、携帯電話等の携帯機器に内蔵された二次電池の充電制御に適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る充電制御回路を備えた携帯電話の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１及び２に於ける充電制御回路の構成を示す図である。
【図３】実施の形態１に於ける充電制御動作を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態２に於ける充電制御動作を示すフローチャートである。
【図５】従来の充電制御回路の構成を示すブロック図である。
【図６】他の従来の充電制御回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  充電制御回路、２  外部電源、３  二次電池、４  充電スイッチ、５  定電圧定電流制御回路、６  逆流防止素子、７  充電電流検出用抵抗、８  充電電流検出回路、９  装置電流検出用抵抗、１０  装置電流検出回路、１１  ロス検出回路、１２  定電流負荷回路、１３  制御部、１４  無線部、１５  ベースバンド部、１６  音声信号処理部、１７  記憶部、１８  表示部、１９  操作部、２０  電源部、２１  充電部（充電制御回路）。
【図１】
2008289265.tif 000003
【図２】
2008289265.tif 000004
【図３】
2008289265.tif 000005
【図４】
2008289265.tif 000006
【図５】
2008289265.tif 000007
【図６】
2008289265.tif 000008