(57)【要約】【課題】純正でない充電アダプタを用いた場合の温度上昇を抑えた電子機器及びその充電制御方法を提供する。【解決手段】純正でない充電アダプタに接続されても監視手段及び制御手段により適切な充電方法で充電されるので、純正でない充電アダプタを用いた場合の温度上昇を抑えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の充電アダプタを用いて内蔵した二次電池の充電を行う電子機器において、前記二次電池への入力電圧を監視する監視手段と、前記二次電池に接続される充電アダプタに応じて充電方法を切り替える制御手段とを備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記充電アダプタの供給能力が所定の値より高い場合には充電動作を停止することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記制御手段は、前記充電アダプタの供給能力が所定の値より高い場合には一定の周期で間欠充電を行うことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記間欠充電の周期は充電時間をｎ分とし、充電停止時間をｍ分とし、所定の回数行うことを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記監視手段は、一定の時間毎に前記入力電圧を監視し、１回の測定時に所定の回数連続して測定し、その平均値を測定値とすることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項６】
前記監視手段は、一定の時間毎に前記入力電圧を監視し、前記入力電圧が２回連続で所定の値を超えた場合前記充電アダプタは定電流回路を持たない充電電流供給能力の高い充電アダプタであると判断することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項７】
前記制御手段は、前記充電アダプタが定電流回路を持たない充電電流供給能力の高い充電アダプタであると判断し間欠充電制御に移行した際連続した間欠充電制御が設定された時間より長くなった時点で強制的に充電を停止させることを特徴とする請求項６記載の電子機器。
【請求項８】
前記制御手段は、充電電流を監視する充電電流監視回路にて検出した充電電流値の読み出しが充電制御ＩＣに対して可能であり、前記入力電圧を監視する外部電圧監視回路と前記二次電池の電圧を監視するバッテリ電圧監視回路で検出した電位差と、前記充電電流監視回路にて検出した充電電流値による熱損失量を算出し、熱損失量が閾値を超えた場合、前記充電アダプタが定電流回路を持たない充電電流供給能力の高い充電アダプタであると判断することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項９】
外部の充電アダプタを用いて内蔵した二次電池の充電を行う電子機器の充電制御方法において、前記二次電池への入力電圧を監視し、前記二次電池に接続される充電アダプタに応じて充電方法を切り替えることを特徴とする電子機器の充電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池を内蔵した電子機器及びその充電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内部に充電可能な二次電池を備え、外部の充電アダプタにて、二次電池に充電を行う電子機器において、充電アダプタが備えた定電流回路を利用した充電方法があるが、近年では電子機器内部に備えた定電流回路を利用した充電方法（例えば、特許文献１、２参照。）が開発されている。
【特許文献１】特開２００４−１７３４０８号公報
【特許文献２】特開平１１−０６９６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、充電アダプタに備えられた定電流回路を利用する充電方式では、出力電圧が垂下特性を有している事を期待した充電回路である為、充電アダプタ内部に定電流回路を備えない充電電流の供給能力の高い充電アダプタが接続された場合、供給電圧とバッテリ電圧との間の電位差が、垂下特性を有する充電アダプタと比較して大きくなる為、電子機器内部で発生する熱損失量が大きくなってしまう問題があった。
【０００４】
また、充電アダプタが備える定電流回路を利用した充電方法では、故障のおそれを考慮すると、規格外の充電アダプタが電子機器に接続されたときの対応が必要であった。
これは、一般に純正の充電アダプタは高価であり、汎用の充電アダプタや規格外の充電アダプタを用いて電子機器の充電を行うユーザが多いためである。
【０００５】
また、上述した特許文献１に記載の発明は純正の充電アダプタにて電子機器の充電を行う場合を想定しており、特許文献２に記載の発明は充電効率の向上を図ることを目的としており電子機器の温度上昇による不具合については考慮されていない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、純正でない充電アダプタを用いた場合の温度上昇を抑えた電子機器及びその充電制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、外部の充電アダプタを用いて内蔵した二次電池の充電を行う電子機器において、前記二次電池への入力電圧を監視する監視手段と、前記二次電池に接続される充電アダプタに応じて充電方法を切り替える制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、二次電池への入力電圧を監視する監視手段と、二次電池に接続される充電アダプタに応じて充電方法を切り替える制御手段とを備えたことにより、純正でない充電アダプタに接続されても適切な充電方法で充電されるので、純正でない充電アダプタを用いた場合の温度上昇を抑えることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御手段は、前記充電アダプタの供給能力が所定の値より高い場合には充電動作を停止することを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、充電アダプタの供給能力が所定の値より高い場合には充電動作を停止することにより、二次電池には外部からエネルギーが供給されないので、純正でない充電アダプタを用いた場合の温度上昇を抑えることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御手段は、前記充電アダプタの供給能力が所定の値より高い場合には一定の周期で間欠充電を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、充電アダプタの供給能力が所定の値より高い場合には一定の周期で間欠充電を行うことにより、充電停止期間において自然冷却がなされるので、純正でない充電アダプタを用いた場合の温度上昇を抑えることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記間欠充電の周期は充電時間をｎ分とし、充電停止時間をｍ分とし、所定の回数行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、間欠充電の周期は充電時間をｎ分とし、充電停止時間をｍ分とし、所定の回数行うことにより充電停止期間において自然冷却がなされるので、純正でない充電アダプタを用いた場合の温度上昇を抑えることができる。
ここで、例えばｎは１であり、ｍは３である。また、所定の回数とは例えば、９回が挙げられる。但し、ｎ、ｍ、及び所定の回数は電子機器に用いられる二次電池の種類や定格に応じて変更することができる。変更とは例えば、電子機器に内蔵された不揮発テーブルの数値を変更することが挙げられる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記監視手段は、一定の時間毎に前記入力電圧を監視し、１回の測定時に所定の回数連続して測定し、その平均値を測定値とすることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、一定の時間毎に前記入力電圧を監視し、１回の測定時に所定の回数連続して測定し、その平均値を測定値とすることにより、より適切に充電の制御を行うことができるので、純正でない充電アダプタを用いた場合の温度上昇を抑えることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記監視手段は、一定の時間毎に前記入力電圧を監視し、前記入力電圧が２回連続で所定の値を超えた場合前記充電アダプタは定電流回路を持たない充電電流供給能力の高い充電アダプタであると判断することを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、一定の時間毎に入力電圧を監視し、入力電圧が２回連続で所定の値を超えた場合充電アダプタは定電流回路を持たない充電電流供給能力の高い充電アダプタであると判断することにより、充電電流供給能力の高い充電アダプタに対応した充電制御を行うので、純正でない充電アダプタを用いた場合の温度上昇を抑えることができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記制御手段は、前記充電アダプタが定電流回路を持たない充電電流供給能力の高い充電アダプタであると判断し間欠充電制御に移行した際連続した間欠充電制御が設定された時間より長くなった時点で強制的に充電を停止させることを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、充電アダプタが定電流回路を持たない充電電流供給能力の高い充電アダプタであると判断し間欠充電制御に移行した際連続した間欠充電制御が設定された時間より長くなった時点で強制的に充電を停止させることにより、二次電池にはエネルギーが供給されないので、純正でない充電アダプタを用いた場合の温度上昇を抑えることができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御手段は、充電電流を監視する充電電流監視回路にて検出した充電電流値の読み出しが充電制御ＩＣに対して可能であり、前記入力電圧を監視する外部電圧監視回路と前記二次電池の電圧を監視するバッテリ電圧監視回路で検出した電位差と、前記充電電流監視回路にて検出した充電電流値による熱損失量を算出し、熱損失量が閾値を超えた場合、前記充電アダプタが定電流回路を持たない充電電流供給能力の高い充電アダプタであると判断することを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、入力電圧を監視する外部電圧監視回路と二次電池の電圧を監視するバッテリ電圧監視回路で検出した電位差と、充電電流監視回路にて検出した充電電流値による熱損失量を算出し、熱損失量が閾値を超えた場合、充電アダプタが定電流回路を持たない充電電流供給能力の高い充電アダプタであると判断することにより、必要以上のエネルギーが二次電池に供給されないので、純正でない充電アダプタを用いた場合の温度上昇を抑えることができる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、外部の充電アダプタを用いて内蔵した二次電池の充電を行う電子機器の充電制御方法において、前記二次電池への入力電圧を監視し、前記二次電池に接続される充電アダプタに応じて充電方法を切り替えることを特徴とする。
【００２４】
請求項９に記載の発明によれば、純正でない充電アダプタに接続されても適切な充電方法で充電されるので、純正でない充電アダプタを用いた場合の温度上昇を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、純正でない充電アダプタに接続されても監視手段及び制御手段により適切な充電方法で充電されるので、純正でない充電アダプタを用いた場合の温度上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明に係る電子機器は、内部に充電可能な二次電池を備え、外部の充電アダプタにより、二次電池に充電を行う電子機器において、入力電圧を定期的に監視して、接続される充電アダプタに応じて、充電方法を切り替える事を特徴とするものである。
すなわち、本発明は、定電流回路を備えない充電電流の供給能力の高い充電アダプタが接続された場合、これを検出し、強制的に充電を停止、又は一定の周期で充電を行う間欠充電に切り替える事により、電子機器内部で発生する熱損失量を低減させることを特徴とする。
【００２７】
本発明の実施の形態について説明する。
〔実施の形態１〕
本実施の形態については携帯電話を例にとり、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る電子機器の制御方法を適用した電子機器としての携帯電話の電源関係についてのブロック図である。説明を簡単にするため、同図においては、無線高周波部、ベースバンド部、メモリ（不揮発テーブル含む）、スピーカ、マイクロフォン、キー、画像処理部、カメラ、ＣＣＤ等は省略されている。
【００２８】
先ずは、一般的な携帯電話における、充電アダプタ（１１１）の定電流回路を利用した充電制御について説明する。
定電流回路を備える充電アダプタ（１１１）による充電では、充電アダプタ（１１１）の出力電圧は垂下特性を持ち、充電制御ＦＥＴ（１０４）の入力端と出力端との間は開放状態となる為、図１のＡ点の電圧とＢ点との電位差は最小値となる。
これは、定電流充電中の動作であるが、満充電近くなると定電圧充電に切り替わる。定電圧充電中は、充電制御ＦＥＴ（１０４）にて充電電流を制御する為、Ａ点の電圧は、充電アダプタ（１１１）の無負荷時の電圧とほぼ同等の約５．５Ｖ〜６Ｖの電圧となる。
【００２９】
バッテリ（１０１）の満充電時の電圧が約４．２Ｖ〜４．３Ｖであるとすると、Ａ点とＢ点との電位差は１．２Ｖ〜１．８Ｖ程度となる。
【００３０】
ここで、本発明に係る携帯電話（１００）では、制御手段としてのＣＰＵ（１０６）の制御により、充電時に監視手段としての外部電圧監視回路（１１０）とバッテリ電圧監視回路（１０７）により、Ａ点とＢ点との電圧をそれぞれ監視し、ＣＰＵ（１０６）によりＡ点−Ｂ点の電位差を算出し、表１の閾値と比較する。
表１は、定電流回路を内蔵しない供給能力の高いアダプタを検出するための閾値を設定するためのデータであり、図１のＡ点とＢ点との電位差であり、これらのデータは携帯電話（１００）の図示しない不揮発テーブルに格納されている。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
携帯電話（１００）の充電が定電流充電中は、表１の閾値より、０．５Ｖ以下である事を確認し、定電圧充電中は２．０Ｖ以下である事を確認する。
もし、閾値を越える電圧が検出された場合、ＣＰＵ（１０６）は充電制御ＩＣ（１０５）を制御し、強制的に充電を停止させるようになっている。
【００３３】
〔構成〕
図１は、本発明に係る電子機器としての携帯電話（１００）で、充電アダプタを接続する外部Ｉ／Ｏコネクタ（１０２）、充電電流検出用抵抗（１０３）、充電電流を制御する充電制御ＦＥＴ（１０４）、充電制御全般をつかさどる、充電制御ＩＣ（１０５）と、外部給電アダプタ（１１１）の充電電流の供給能力を検出し、供給能力が高い事を検出した時、充電の強制停止、又は間欠充電制御に切り替える等の判断を行うＣＰＵ（１０６）で構成される。
【００３４】
又、充電制御ＩＣ（１０５）内部には、バッテリ（１０１）の電圧をモニタするバッテリ電圧開始回路（１０７）と、充電制御ＦＥＴ（１０４）を制御する充電制御回路（１０８）と、充電電流検出抵抗（１０３）による電圧降下を監視し、充電電流を監視する充電電流監視回路（１０９）と、充電アダプタ（１１１）側の電圧をモニタする外部電圧監視回路（１１０）とが設けられている。
【００３５】
すなわち、図１に示す携帯電話（１００）の外部Ｉ／Ｏコネクタ（１０２）の入力端（図の左端）には充電アダプタ（１１１）が接続されている。外部Ｉ／Ｏコネクタ（１０２）の出力端（この場合右端）は抵抗（１０３）の一端（この場合左端）及び充電制御ＩＣ（１０５）の外部電圧監視回路（１１０）が接続されている。これら外部Ｉ／Ｏコネクタ（１０２）、抵抗（１０３）、及び外部電圧監視回路（１１０）の接続点をＡ点とする。
【００３６】
抵抗１０３の他端（この場合右端）は充電制御ＦＥＴ（電界効果トランジスタ：１０４）の入力端（左端：ドレイン）、及び充電制御ＩＣ（１０５）の充電電流監視回路（１０９）に接続されている。これら抵抗（１０３）、充電制御ＦＥＴ（１０４）、及び充電電流監視回路１０９の接続点をＣ点とする。
【００３７】
充電制御ＦＥＴ１０４の出力端（この場合右端：ソース）はバッテリ（１０１）及び充電制御ＩＣ（１０７）のバッテリ電圧開始回路（１０７）に接続されている。これら充電制御ＦＥＴ（１０４）、バッテリ（１０１）、及びバッテリ電圧監視回路（１０７）の接続点をＢ点とする。
充電制御ＩＣ（１０５）は、ＣＰＵ（１０６）に接続され、ＣＰＵ（１０６）によって制御される。
バッテリ（１０１）としては、例えば、リチウムイオン電池（公称容量８３０ｍＡｈ、定格電圧３．８Ｖ）
【００３８】
表２は、本発明に係る電子機器としての携帯電話の間欠充電実施中の充電ＯＮ時間とＯＦＦ時間とを設定するためのデータであり、これらのデータは図示しない不揮発テーブルに格納されている。
【００３９】
【表２】
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【００４０】
表３は、本発明に係る電子機器としての携帯電話の間欠充電時間タイマーを設定するためのデータであり、これらのデータは図示しない不揮発テーブルに格納されている。
【００４１】
【表３】
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【００４２】
図２（ａ）は、図１に示した携帯電話のバッテリ電圧監視タイミング図であり、図２（ｂ）は、図１に示した携帯電話の外部電圧監視タイミング図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）のタイミング図と図２（ｂ）のタイミング図とを重ね合わせたタイミング図である。図２（ａ）〜（ｃ）において横軸は時間軸であるが、図２（ａ）、（ｂ）は単位が秒であり、図２（ｃ）は単位が分である。
【００４３】
〔効果の説明〕
以上において、本来の設計から外れた充電アダプタ、又は充電アダプタ内部に定電流回路を備えない充電電流の供給能力の高いアダプタにて、充電が開始された場合でも、これを検出し、充電動作を強制停止する事、又は一定の周期で間欠充電を行う事により、電子機器内部で発生する熱損失量の低減を可能とし、電子機器の温度上昇を抑制する事が可能となる。
【００４４】
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。例えば、上述の説明では、携帯電話の場合で説明したが、本発明はこれに限定されず、ノートパソコン、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ラジコン（登録商標）の玩具等の二次電池を内蔵した電子機器の電源にも適用可能である。また、上述した実施の形態ではＦＥＴを用いた場合説明したが、本発明ではこれに限定されず、バイポーラトランジスタにも適用可能である。
【００４５】
次に本発明に係る電子機器の制御方法を適用した電子機器の他の実施の形態について説明する。
〔実施の形態２〕
図１、表１、表２を用いて他の実施の形態を説明する。
充電中に図１のＡ点とＢ点との電位差が、表１で示す閾値を超えた場合、一定周期で充電を繰り返す間欠充電を行う。
ここで、間欠充電の周期は、表２で示すように、例えば充電時間としてのｎ分を１分とし、充電停止時間としてのｍ分を３分とし、充電／停止の繰り返し回数としての所定の回数を９回すると、本来の充電と比較して、充電による温度上昇は凡そ４分の１に抑えることが可能となる（図３、４参照）。但し、ｎ、ｍ、及び所定の回数は電子機器に用いられる二次電池の種類や定格に応じて変更することができる。変更とは例えば、電子機器に内蔵された不揮発テーブルの数値を変更することが挙げられる。
【００４６】
尚、図３は、図１に示した携帯電話において間欠充電を行った場合の充電電流と温度変化との関係を示す図である。図４は、図１に示した携帯電話において間欠充電を行わなかった場合の充電電流と温度変化との関係を示す図である。図３、４において横軸が時間軸、左縦軸が温度軸を示し、右縦軸が電流軸を示す。
また、充電アダプタ条件としては、例えば、電圧を＋６Ｖとし、電流リミットを１Ａ（安定化電源を使用）とし、テレビ電話を使用するものとした（１５ｄＢｍ）。
【００４７】
〔実施の形態３〕
図１、表１、図２（ａ）〜（ｃ）を用いて、電圧監視タイミングについて説明する。
外部電圧監視回路（１０９）及びバッテリ電圧監視回路（１０７）でそれぞれの電圧を検出する際、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、例えば１分毎に電圧監視を行い、１回の測定時に１秒毎に４回連続して測定し、その平均値を測定値とする事により、周囲ノイズ等による誤動作の影響を低減する事が可能となる。
【００４８】
〔実施の形態４〕
４分毎又は、１分毎に実施する１回の測定で判定するのではなく、２回連続で表１に示す閾値を超えた場合、定電流回路を備えない充電電流の供給能力の高い充電アダプタ接続と判定する。
この場合においても純正でない充電アダプタを用いた場合の温度上昇を抑えることができる。
【００４９】
〔実施の形態５〕
図１、表３を用いて、間欠充電タイマーについて説明する。
携帯電話（１００）は、ＣＰＵ（１０６）が充電アダプタに定電流回路を備えない充電電流の供給能力の高いアダプタ接続と判定し、間欠充電制御に移行させた際、連続した間欠充電制御が、表３に示した不揮発テーブルデータで設定した時間より長くなった時点で、ＣＰＵ（１０６）は充電制御ＩＣ（１０５）を制御し、強制的に充電を停止させる。この事により、長時間バッテリ（１０１）へ充電を行い続けるという状態を回避させ、より信頼性を高める事が可能となる。
【００５０】
〔実施の形態６〕
ＣＰＵ（１０６）は、充電電流監視回路（１０８）にて検出した充電電流値の読み出しが、充電制御ＩＣ（１０５）に対して可能であり、外部電圧監視回路（１１０）とバッテリ電圧監視回路（１０７）で検出した電位差と、充電電流監視回路（１０８）にて検出した充電電流値による、熱損失量を算出し、熱損失量が閾値を超えた場合、定電流回路を備えない充電電流の供給能力の高いアダプタ接続であると判定する。この場合においても純正でない充電アダプタを用いた場合の温度上昇を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、携帯電話、ノートパソコン、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ラジコン（登録商標）の玩具等の二次電池を内蔵した電子機器の電源に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る電子機器の制御方法を適用した電子機器としての携帯電話の電源関係についてのブロック図である。
【図２】（ａ）は、図１に示した携帯電話のバッテリ電圧監視タイミング図であり、（ｂ）は、図１に示した携帯電話の外部電圧監視タイミング図であり、（ｃ）は、（ａ）のタイミング図と（ｂ）のタイミング図とを重ね合わせたタイミング図である。
【図３】図１に示した携帯電話において間欠充電を行った場合の充電電流と温度変化との関係を示す図である。
【図４】図１に示した携帯電話において間欠充電を行わなかった場合の充電電流と温度変化との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１００    携帯電話
１０１    バッテリ
１０２    外部Ｉ／Ｏコネクタ
１０３    抵抗
１０４    充電制御ＦＥＴ
１０５    充電制御ＩＣ
１０６    ＣＰＵ
１０７    バッテリ電圧監視回路
１０８    充電制御回路
１０９    充電電流監視回路
１１０    外部電圧監視回路
１１１    充電アダプタ
【図１】
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【図２】
2008187796.tif 000007
【図３】
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【図４】
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