(57)【要約】【課題】外部電源の利用が可能なときは、バッテリパックを充電させることなくその外部電源のみを用いて携帯端末を使用可能にしてバッテリパックの長寿命化を実現させる。【解決手段】携帯端末は、携帯端末本体１と、携帯端末本体１の電源となる充電式電池であるバッテリパック４と、バッテリパック４を充電するための外部電源を入力する外部電源入力手段３とを備えている。さらに、外部電源入力手段３からバッテリパック４への充電回路、及びバッテリパック４から携帯端末本体１への放電回路を導通／遮断させるための開閉手段であるスイッチ２を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末本体と、該携帯端末本体の電源となるバッテリパックと、該バッテリパックを充電するための外部電源を入力する外部電源入力手段とを有する携帯端末であって、
前記外部電源入力手段から前記バッテリパックへ充電電流を流す充電回路、及び前記バッテリパックから前記携帯端末本体へ放電電流を流す放電回路を導通／遮断させる開閉手段を備えてなることを特徴とする携帯端末。
【請求項２】
前記開閉手段は、携帯端末本体の筐体外面に搭載されたスライド式のＯＮ／ＯＦＦスイッチであることを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
【請求項３】
前記開閉手段は、前記外部電源入力手段が前記外部電源に接続されたときに自動的にＯＦＦとなり、前記外部電源入力手段が前記外部電源から開放されたときに自動的にＯＮとなる半導体スイッチであることを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
【請求項４】
前記外部電源入力手段は、前記充電回路及び前記放電回路が遮断されたとき、前記外部電源のみによって、前記携帯端末本体を動作可能にする直流安定化電源を生成し、該直流安定化電源を該携帯端末本体へ供給することを特徴とする請求項１、２、又は３記載の携帯端末。
【請求項５】
前記外部電源入力手段は、ＡＣアダプタ、自動車シガーライタ、パソコンＵＳＢポート、又は乾電池のいずれかから外部電源を入力することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の携帯端末。
【請求項６】
前記外部電源入力手段は、充電式電池から外部電源を入力することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯電話機などの携帯端末の電源回路に係り、特に、内蔵されたバッテリパックを長寿命化させるための電源回路を備えた携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な携帯電話機は、屋外や外出先で使用するときには内蔵されたバッテリパックの電源を利用し、在社時や帰宅後などで外部電源（ＡＣ電源）が利用できる場所においては、次回の外出時に備えて、携帯電話機にＡＣアダプタを接続してバッテリパックの充電を行っている。また、バッテリパックへの充電を行いながら、携帯電話機で電話をかけたり、ミュージックプレイヤーを利用したり、あるいはワンセグテレビなどを視聴したりすることもきる。
【０００３】
このとき、バッテリパックに電池残量がある／なしに関わらず、外部電源にＡＣアダプタを接続すると、バッテリパックへの充電が行われる。すなわち、一般的な携帯電話機は、外部電源に接続すると内蔵されたバッテリパックに充電が行われるので、まだ充分な電池残量があって充電する必要が無い場合でも浮動充電（フローティング）が行われるために、バッテリパックの劣化が進行する頻度が高くなるおそれがある。また、従来の携帯電話機では、バッテリパックを携帯電話機本体から取り外すと携帯電話機が使えなくなると共に、バッテリパックの取り外しにも手間がかかる。
【０００４】
すなわち、一般的な携帯電話機は、充電／放電を繰り返すことによってバッテリパックの蓄電池の劣化が進み、充・放電の容量が徐々に減少して蓄電池の安定的な維持時間が短くなってくる。例えば、リチウムイオン電池の場合は、５００回程度の充電／放電を繰り返すと電池寿命に至ると言われている。また、外部電源が利用できる家屋などにおいてバッテリパックを取り外すと、ＡＣアダプタを接続しても携帯電話機は利用できないようになっている。すなわち、ＡＣアダプタによって生成された直流電源はリップル成分が大きいために、バッテリパックが並列に接続されていないとリップル成分を小さくすることができないので、ＡＣアダプタによる直流電源のみでは携帯電話機の直流安定化電源として利用することができないようになっている。
【０００５】
さらに、携帯電話機に内蔵されたバッテリパックは取り外しが簡単ではなく、かつ、何回も取り外しを繰り返していると、携帯電話機の電池カバーが変形したり損耗したりするおそれがある。また、最近の携帯電話機では、音楽再生機能、ワンセグテレビ機能、または動画受信機能などの多様なサービス機能が充実しているため、従来のような通話主体の使い方以外にもバッテリパックの使用時間が増えてきているので、それに伴ってバッテリパックの充電頻度も増加してきている。
【０００６】
つまり、携帯電話機の各種機能が増加するにしたがって、外部電源（ＡＣ電源）の利用可能／不可能に限らずバッテリパックは長時間の使用状態となるので、ますますバッテリパックの安定的な維持時間の長さが重要になってきている。したがって、充放電を繰り返すことによって生じるバッテリパックの劣化が進行することにより、外出時において安心してバッテリパックを使用できる時間が短くなるので、結果的に、バッテリパックの交換を頻繁に行ったり、早期に携帯電話機の使い勝手が悪くなる状態に陥るおそれがある。
【０００７】
そこで、携帯電話機などの携帯端末の電源に対する不安を解消するための技術が種々開示されている。例えば、携帯端末にメインバッテリとサブバッテリとを備え、通常は、メインバッテリがサブバッテリを浮動充電（フローティング）しながら携帯端末へ電源を供給している。そして、メインバッテリが消耗して所定の電圧以下になったり、メインバッテリを取り外したりすると、自動的に、サブバッテリから携帯端末へ電源が供給されるように構成された技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、ＡＣコンセントなどの外部電源がなくても携帯端末の内蔵電池を充電することができるポータブル充電器に関する技術も開示されている。この技術によれば、携帯端末の内蔵電池を充電するためのポータブル充電器が二次電池を備えているので、そのポータブル充電器に内蔵された二次電池をあらかじめ外部電源によって充電しておけば、ポータブル充電器をＡＣアダプタに接続しなくても、そのポータブル充電器に内蔵された二次電池から携帯端末の内蔵電池を充電することができる。したがって、外出時などにおいて、ＡＣアダプタを接続するためのコンセントがない場合でも、ポータブル充電器を用いて携帯端末の内蔵電池を充電することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２０１２１２号公報
【特許文献２】特開２００９−２４７１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の関連技術は、携帯端末がバックアップ用のサブバッテリを備えているので、外出中において携帯端末のメインバッテリが消耗しても、暫くの間はサブバッテリの電源によって携帯端末を使用可能な状態に維持することができるが、メインバッテリまたはサブバッテリの充放電繰り返しによる電池寿命の対策については何ら解決されていない。
【００１１】
また、特許文献２の関連技術は、充電器のＡＣアダプタをコンセントに接続しなくても、その充電器に内蔵された二次電池によって携帯端末の内蔵電池を充電することができるので、ＡＣコンセントのない外出先における利用価値は極めて高いが、携帯端末の内蔵電池に対して充電を繰り返すことによる電池寿命の対策については、特許文献１の場合と同様に何ら解決されていない。
【００１２】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、外部電源の利用が可能な場合には、バッテリパックを充電させることなくその外部電源のみを用いて携帯端末を使用可能にし、バッテリパックの長寿命化を実現させる電源回路を備えた携帯端末を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、この発明の構成は、携帯端末本体と、該携帯端末本体の電源となるバッテリパックと、該バッテリパックを充電するための外部電源を入力する外部電源入力手段とを有する携帯端末であって、前記外部電源入力手段から前記バッテリパックへ充電電流を流す充電回路、及び前記バッテリパックから前記携帯端末本体へ放電電流を流す放電回路を導通／遮断させる開閉手段を備えてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の構成によれば、携帯端末本体が外部電源を接続されたときに外部電源からバッテリパックへの充電を禁止する開閉手段（スイッチ）が設けられているので、外部電源からバッテリパックへの無用な充電を抑制することができる。この結果、バッテリパックの長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施形態に係る携帯電話機本体の外観斜視図である。
【図２】この発明の実施形態に係る携帯電話機本体と電源回路との構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明は、例えば、携帯電話機などの携帯端末の電源回路が、その携帯電話機に内蔵されたバッテリパックをＡＣアダプタの充電回路から切り離すための切り離し回路、すなわち開閉手段（スイッチ）を備える構成とすることで、具現できる。これによって、外部電源の利用が可能な場合には、切り離し回路であるスイッチを開放させる（ＯＦＦにする）ことにより、ＡＣアダプタの充電回路からバッテリパックへの充電を停止させると共に、外部電源のみによって携帯電話機などの携帯端末を使用することができる。言い換えると、バッテリパックへの無用な充電を繰り返すことなく、外部電源のみを用いて携帯電話機などの携帯端末を使用することができると共に、バッテリパックの長寿命化を図ることが可能となる。
【実施形態１】
【００１７】
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳細に説明する。この発明の第１実施形態は、電源となるバッテリパックを切り離すための開閉手段（スイッチ）を備えた携帯電話機に係り、この携帯電話機は、外部電源（ＡＣ電源）が利用可能な場所で携帯電話機を使用するとき、あるいは携帯電話機が待ち受けするとき、内蔵されているバッテリパックをスイッチによって切り離すことができる構成となっている。これによって、外部電源が利用できない場合は、バッテリパックを電源として携帯電話機を使用することができるが、外部電源が利用できる場合は、ＡＣアダプタによって整流された直流電源のみによって携帯電話機を使用することができる。このとき、ＡＣアダプタによって整流された直流電源は、バッテリパックの蓄電池とほぼ同じ程度にリップル成分が少ない直流安定化電源である必要がある。
【００１８】
このような構成にすることにより、外部電源が利用できる場合は、携帯電話機に付設されたスイッチをＯＦＦにしておくことにより、外部電源による継ぎ足し充電の繰り返し回数を低減させることができるので、繰り返し充放電によるバッテリパックの劣化の進行を抑制することができる。その結果、バッテリパックの寿命を長期化させることができると共に、バッテリパックの交換頻度を低減させることが可能となる。
【００１９】
図１は、この発明の実施形態に係る携帯電話機本体の外観斜視図である。すなわち、この図は、内蔵されたバッテリパック（図示せず）の切り離し用のスライド式のスイッチ２を表面に装着した携帯電話機本体１の外観を示している。
【００２０】
図１において、携帯電話機本体１の表面には、電源回路を断続するためのスライド式のスイッチ２が付設されている。また、携帯電話機本体１は外部電源に接続できるように外部電源入力手段３を備えている。スイッチ２は、携帯電話機本体１から充電式電池であるバッテリパック（図示せず）へ充電電流を流す充電回路、及びバッテリパックから携帯電話機本体１へ放電電流を流す放電回路を断／続（ＯＮ／ＯＦＦ）させるための電源回路の開閉手段である。したがって、外部電源が外部電源入力手段３を介して携帯電話機本体１に接続されているときは、スイッチ２を断（ＯＦＦ）にすることによって、携帯電話機本体１からバッテリパックへの充電、及びバッテリパックから携帯電話機本体１への放電が行われないようにすることができる。すなわち、スイッチ２がＯＦＦのときは、外部電源入力手段３に供給される外部電源のみが携帯電話機本体１の電源となる。
【００２１】
言い換えると、スイッチ２は、携帯電話機本体１に内蔵された充電式電池（バッテリパック）への充電／放電回路を遮断することができるようになっているため、外部電源入力手段３からの不要な継ぎ足し充電を回避することができる。これによって、バッテリパックの充放電の繰り返しによる劣化の進行を低減させて、バッテリパックの交換頻度を少なくすることができる。
【００２２】
なお、外部電源の例としては、ＡＣアダプタ、自動車用シガーライタ、パソコンＵＳＢポート、及び乾電池などが挙げられるが、何れの外部電源を使用した場合においても、外部電源入力手段３は、リップル成分の少ない直流安定化電源を携帯電話機本体１へ供給する必要がある。例えば、外部電源入力手段３の出力側に比較的容量の大きいコンデンサなどを設けることによって、リップル成分の少ない直流安定化電源を生成して携帯電話機本体１へ供給する必要がある。
【００２３】
図２は、この発明の実施形態に係る携帯電話機本体と電源回路との構成を示すブロック図である。図２において、携帯電話機本体１は、外部電源を入力する外部電源入力手段３に接続されていると共に、スイッチ２を介して充電式電池であるバッテリパック４に接続されている。スイッチ２がＯＮになっている状態では、従来の携帯電話機本体の動作と同様に、携帯電話機本体１が外部電源入力手段３を介して外部電源に接続されていると、外部電源から外部電源入力手段３を通してバッテリパック４への充電が行われる。このとき、携帯電話機本体１を使用する場合は、主に外部電源（外部電源入力手段３）からの電力が携帯電話機本体１に消費されるので、バッテリパック４から携帯電話機本体１への放電はほとんど行われない。
【００２４】
一方、スイッチ２がＯＦＦになっている場合は、携帯電話機本体１は外部電源入力手段３を介して外部電源のみに接続されているため、携帯電話機本体１を使用する場合は外部電源３のみを電源として使用することができる。したがって、外部電源から外部電源入力手段３を介して携帯電話機本体１へ供給される直流電源のリップル成分は、バッテリパック４とほぼ同じ程度に小さくなっている。なお、このときはスイッチ２がＯＦＦになっているので、外部電源（外部電源入力手段３）からバッテリパック４への充電は行われていない。
【００２５】
このようにして、この発明の実施形態の携帯電話機本体１は、スイッチ２によってバッテリパック４を自在に切り離したり接続したりすることができるので、外部電源の利用可能な場所（例えば、家庭、会社、自動車内など）においては、その外部電源のみを利用して携帯電話機本体１を使用することができるので、バッテリパック４への無用な継ぎ足し充電を防止することができる。これによって、バッテリパック４への継ぎ足し充電の繰り返し頻度を下げることができるため、バッテリパック４の劣化を抑制することが可能となる。
【００２６】
このようにして、バッテリパック４と携帯電話機本体１の電源回路との間にスイッチ２を設け、ユーザがスイッチ２を操作するによって、バッテリパック４と携帯電話機本体１の電源回路とを適宜に切り離すことができるようにしている。これにより、携帯電話機本体１の使い勝手を低下させることなく、バッテリパック４の繰り返し充放電による劣化を抑制することができる。
【００２７】
この実施形態１に係る携帯電話機ついて、さらに詳しく説明する。図１に示すように、携帯電話機本体１の表面に配置したスイッチ２をユーザが適宜に操作することにより、バッテリパック４と携帯電話機本体１との間の充電回路や放電回路の接続／切断が可能となる。したがって、外部電源（外部電源入力手段３）からバッテリパック４への充電を「行う／行わない」を、スイッチ２のＯＮ／ＯＦＦ操作によって自在に選択することができる。
【００２８】
例えば、通勤のため、携帯電話機本体１を充電器（外部電源）から外して身につけてから会社に到着し、その携帯電話機本体１を会社の外部電源に接続できるまでの時間を２時間とすると、一日のうち往復の４時間だけがバッテリパックの使用時間となり、残りの時間は外部電源のみによって携帯電話機本体１を使用することができる。
【００２９】
また、バッテリパックへの一度の満充電によって電話やワンセグテレビが５時間利用できるとした場合、通勤の時間帯において１時間だけ携帯電話機本体１によって電話やワンセグテレビを視聴することとすると、外部電源を接続した状態で携帯電話機本体１を何時間使用したとしても、一日に一度だけ満充電すればよいことになる。
【００３０】
一方、会社などにおいて、日中は外部電源を使用しているためにバッテリパックに接続しない場合、通勤時や会社近郊などで日中に２．５時間だけバッテリパックを使用すると、電池容量がなくなるまで充電しないとしても、２日に一度だけ充電すればよいことになる。
【００３１】
また、現状でのよくある利用方法の一例として、日中はバッテリパック４を利用し、帰宅時には翌日利用のためにほぼ毎日充電することの繰り返しである場合は、バッテリパック４への充電頻度が高くなるため、バッテリパック４の劣化の進行が早まる。このような場合においても、図１に示すように、携帯電話機本体１の表面の操作しやすい位置にスイッチ２を設けることによって、バッテリパック４への充電頻度を減らしてバッテリパック４の劣化の進行を抑制することができる。
【００３２】
以上説明したように、実施形態１に係る携帯電話機においては、外部電源３の利用が可能な状況では、スイッチ２をＯＦＦにすることによってバッテリパック４から携帯電話機本体１への電力消費が行われないだけではなく、外部電源３からバッテリパック４への充電も行われないので、バッテリパック４の繰り返し充放電による劣化を抑制することができる。また、バッテリパック４の繰り返し充放電による劣化が抑制されることにより、充電式電池（バッテリパック４）の交換（買い替え）頻度を少なくすることができる。
【００３３】
さらに、必要に応じてスイッチ２をＯＦＦにすることによって、外部電源３からバッテリパック４への充電を禁止することができるので、予備用電源として充電式電池を外部電源として使用する場合、その予備用電源の充電式電池を最後まで効率よく使用できることができる。
【実施形態２】
【００３４】
この発明の第２実施形態は、基本的な構成においては、図１、図２に示す第１実施形態と同じであるが、利用方法についてさらに工夫がなされている。すなわち、第１実施形態のように外部電源としてＡＣアダプタやパソコンＵＳＢポートなどを使用するのではなく、第２実施形態では外部電源として充電式電池を使用する。すなわち、外部電源として、内蔵のバッテリパックが消耗したときの予備電源として充電式電池を使用する。
【００３５】
このようにして、充電式電池を外部電源として使用することにより、外出時の外部電源としても経済的であり、かつ予備用電源としての利用範囲を広げることができる。さらに、外部電源として充電式電池を使用することにより、ＡＣ電源のない場所でもその充電式電池を用いて携帯電話機を使用することができる。
【００３６】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、この発明の具体的に構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明に含まれる。例えば、上記の各実施形態ではバッテリパックの切り離し回路としてスライド式のスイッチを用いたが、これに限定されるものではなく、プッシュボタン式のスイッチや携帯電話機の液晶画面に表示されるスイッチなどであってもよい。要するに、携帯電話機に操作性よく付設されていて、バッテリパックの電源回路をＯＮ／ＯＦＦできるように構成された切り離し回路であればどのような開閉手段であってもよい。
【００３７】
また、開閉手段としては、機械的にコンタクトするスイッチを用いるのではなく、携帯電話機の外部電源入力手段が外部電源に接続されたときに自動的にＯＦＦとなり、外部電源入力手段が外部電源から開放されたときに自動的にＯＮとなる半導体スイッチを用いてもよい。このような構成にすることにより、ユーザが手動でスライド式のスイッチをＯＮ／ＯＦＦ操作しなくても、携帯電話機の外部電源入力手段が外部電源に接続されたときには半導体スイッチが自動的にＯＦＦとなり、バッテリパックと携帯電話機本体との間の充電回路や放電回路を遮断させるので、バッテリパックの無用な繰り返し充放電を抑制して、バッテリパックの長寿命化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
この発明に係る携帯電話機の電源回路は、内蔵されたバッテリパックへの無用な充放電を抑制して二次電池の長寿命化を図ることができるので、携帯電話機などの携帯端末以外にも、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）やノートパソコンなどのハンディタイプのあらゆる情報端末に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  携帯電話機本体（携帯端末本体）
２  スイッチ（開閉手段）
３  外部電源入力手段
４  バッテリパック
【図１】
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【図２】
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