(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路において、
入力された前記リミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、
前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、前記リミット制御信号を出力する電圧比較部とを備え、
前記基準電圧生成部は、前記電源電圧が供給され、前記電圧設定データのディジタル／アナログ変換を行って前記基準電圧を生成するディジタル／アナログ変換器を備え、
前記電圧設定データに対応する前記基準電圧が前記ディジタル／アナログ変換器においてあらかじめ定められた設定可能な基準電圧範囲外の電圧に相当するものである場合に、前記設定可能な基準電圧であり、かつ、確実に安全側であると認められる電圧に相当する前記電圧設定データに再設定されることを特徴とするリミッタ制御回路。
【請求項２】
請求項１記載のリミッタ制御回路において、
前記再設定される電圧設定データは、前記設定可能な基準電圧範囲内における最低電圧であることを特徴とするリミッタ制御回路。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載のリミッタ制御回路において、
前記電圧設定データを記憶する電圧設定データ記憶部を備えたことを特徴とするリミッタ制御回路。
【請求項４】
請求項１記載のリミッタ制御回路において、
前記電圧設定データは、充電開始直前の所定期間にのみ設定可能であることを特徴とするリミッタ制御回路。
【請求項５】
入力されたリミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、リミット制御信号を出力する電圧比較部とを備え、二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路の初期調整を行うリミッタ制御回路の調整方法において、
前記電圧検出部に前記リミット電圧を印加し、
前記電圧設定データを順次変更して前記電圧比較部から出力される前記リミット制御信号の信号レベルが遷移した際の前記電圧設定データを入力すべき電圧設定データとして設定することを特徴とするリミッタ制御回路の調整方法。
【請求項６】
入力されたリミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、リミット制御信号を出力する電圧比較部とを備え、二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路の初期調整を行うリミッタ制御回路の調整方法において、
前記電圧検出部に前記リミット電圧からあらかじめ定めた充電時のピーク電圧値を差し引いた電圧を印加し、
前記電圧設定データを順次変更して前記電圧比較部から出力される前記リミット制御信号の信号レベルが遷移した際の前記電圧設定データを入力すべき電圧設定データとして設定することを特徴とするリミッタ制御回路の調整方法。
【請求項７】
入力されたリミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、リミット制御信号を出力する電圧比較部と、前記電圧設定データを記憶する電圧設定データ記憶部とを備え、二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路の初期調整を行うリミッタ制御回路の調整方法において、
前記電圧検出部に前記リミット電圧を印加し、
前記電圧設定データを順次変更して前記電圧比較部から出力される前記リミット制御信号の信号レベルが遷移した際の前記電圧設定データを入力すべき電圧設定データとして選択し、
選択した前記電圧設定データを前記電圧設定データ記憶部に記憶させることを特徴とするリミッタ制御回路の調整方法。
【請求項８】
入力されたリミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、リミット制御信号を出力する電圧比較部とを備え、二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路の初期調整を行う外部調整装置において、
前記電圧検出部に前記リミット電圧を印加するリミット電圧印加部と、
前記電圧設定データを順次変更して前記基準電圧生成部に出力する電圧設定データ変更部と、
前記電圧比較部から出力される前記リミット制御信号の信号レベルを検出し、前記リミット制御信号が遷移した際の前記電圧設定データを入力すべき電圧設定データとして選択する電圧設定データ選択部とを備えたことを特徴とする外部調整装置。
【請求項９】
入力されたリミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、リミット制御信号を出力する電圧比較部と、前記電圧設定データを記憶する電圧設定データ記憶部とを備え、二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路の初期調整を行うリミッタ制御回路の初期調整を行う外部調整装置において、
前記電圧検出部に前記リミット電圧を印加するリミット電圧印加部と、
前記電圧設定データを順次変更して前記基準電圧生成部に出力する電圧設定データ変更部と、
前記電圧比較部から出力される前記リミット制御信号の信号レベルを検出し、前記リミット制御信号が遷移した際の前記電圧設定データを入力すべき電圧設定データとして選択する電圧設定データ選択部と、
選択した前記電圧設定データを前記電圧設定データ記憶部に記憶させるデータ書込部とを備えたことを特徴とする外部調整装置。
【請求項１０】
入力されたリミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、リミット制御信号を出力する電圧比較部とを備え、二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路の初期調整を行う外部調整装置の制御方法において、
前記電圧検出部に前記リミット電圧を印加し、
前記電圧設定データを順次変更して前記基準電圧生成部に出力し、
前記電圧比較部から出力される前記リミット制御信号の信号レベルを検出し、前記リミット制御信号が遷移した際の前記電圧設定データを入力すべき電圧設定データとして選択することを特徴とする外部調整装置の制御方法。
【請求項１１】
入力されたリミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、リミット制御信号を出力する電圧比較部と、前記電圧設定データを記憶する電圧設定データ記憶部とを備え、二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路の初期調整を行うリミッタ制御回路の初期調整を行う外部調整装置の制御方法において、
前記電圧検出部に前記リミット電圧を印加し、
前記電圧設定データを順次変更して前記基準電圧生成部に出力し、
前記電圧比較部から出力される前記リミット制御信号の信号レベルを検出し、前記リミット制御信号が遷移した際の前記電圧設定データを入力すべき電圧設定データとして選択し、
選択した前記電圧設定データを前記電圧設定データ記憶部に記憶させることを特徴とする外部調整装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池の過充電を防止するためのリミッタ制御回路およびリミッタ制御回路の調整方法並びにリミッタ制御回路を調整するための外部調整装置および外部調整装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handy Phone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）といった携帯端末の電源として、充電可能な二次電池が広く用いられている。例えば、放電特性のよいリチウムイオン二次電池が使用されている。
リチウムイオン等の二次電池は、いわゆるリミッタ電圧以上の電圧を印加するとデンドラント（樹枝状結晶）が析出し、内部短絡の現象が起こり電池の寿命が短くなる性質がある。このため、二次電池に充電をする際には、充電電圧がリミッタ電圧に至るまでは定電流充電を行い、充電電圧がリミッタ電圧に至った場合は充電を停止させ、過剰な充電を防止することが求められる。
【０００３】
以下、過剰な充電を防止する方法として、従来における代表的なものを説明する。
図４は、二次電池を備えた携帯端末と、当該携帯端末に充電を行うための充電装置についての主要部分を示した図である。
携帯端末３００は、電源として機能する二次電池３１０、過剰に二次電池３１０の充電を行わないように制御するリミッタ制御回路３２０、充電時に電磁誘導により誘起電圧を発生させるためのコイル３８０、電流の整流を行うためのダイオード３９０、リミッタ制御回路３２０の制御下で充電動作を開始／停止させるための切替スイッチとして動作するトランジスタ３７０を備えて構成されている。
また、充電装置４００は、充電時にコイル３８０に誘起電圧を発生させるために一次コイルとして使用されるコイル４０１および交流電圧供給源としての高周波電源４０２を備えて構成されている。
【０００４】
リミッタ制御回路３２０は、基準電圧Ｖ０２（たとえば２．５Ｖ）を出力するためのレギュレータ３２１、二次電池３１０の電圧を分圧し、検出対象電圧Ｖ０１を生成するための抵抗３２３、３２４および基準電圧Ｖ０２と検出対象電圧Ｖ０１を比較した結果を出力するコンパレータ３２５を備えて構成されている。
【０００５】
次に、図４において、充電を開始した場合の動作内容を概説する。
充電開始時は、二次電池３１０の電圧は低いため、検出対象電圧Ｖ０１も低く、レギュレータ３２１から出力される基準電圧Ｖ０２よりも低い値である。
よって、コンパレータ３２５の非反転入力端子における検出対象電圧Ｖ０１のほうが、反転入力端子における基準電圧Ｖ０２よりも低いため、コンパレータ３２５は「Ｌ」レベルの検出結果電圧Ｖ０３を出力する。
コンパレータ３２５から「Ｌ」レベルの検出結果電圧Ｖ０３が出力されている場合、すなわち、電圧Ｖ０１がリミッタ電圧以下の場合、トランジスタ３７０は「ＯＦＦ」状態であり、二次電池３１０に対する充電動作には影響しない。よって、充電動作はそのまま継続して行われることになる。
【０００６】
その後、充電動作を継続して行った結果、検出対象電圧Ｖ０１が、レギュレータ３２１から出力される基準電圧Ｖ０２よりも高くなった場合、すなわち、コンパレータ３の非反転入力端子の検出対象電圧Ｖ０１のほうが反転入力端子の基準電圧Ｖ０２よりも高くなると、コンパレータ３２５から出力される検出結果電圧Ｖ０３は、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに遷移する。
コンパレータ３２５から「Ｈ」レベルの電圧が出力されると、すなわち、電圧Ｖ０１がリミッタ電圧よりも高くなった場合、トランジスタ３７０は「ＯＮ」状態になり、コイル３８０に発生した誘起電圧はトランジスタ３７０を介してアースされるので、二次電池３１０に対する充電動作は停止する。
【０００７】
このように、二次電池３１０の電圧がリミッタ電圧に到達し、コンパレータ３２５の検出結果電圧Ｖ０３のレベルが「Ｈ」レベルとなると、トランジスタ３７０のスイッチがＯＮ状態となり、二次電池３１０に対する充電動作が停止する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一般にレギュレータや抵抗の電気的特性には個体差が存在する。例えば、抵抗３２３および抵抗３２４の抵抗値にはそれぞれ数％のバラツキが存在するため、抵抗３２３と抵抗３２４によって分圧される電圧値にも数％のバラツキが生じる可能性がある。また、レギュレータ３２１から出力される基準電圧Ｖ０２についても数％のバラツキがあり、コンパレータ３２５の電気的特性にも個体差がある。よって、コンパレータ３２５の出力端子レベルが「Ｌ」レベルから「Ｈ」に切り替わるタイミングそのものにバラツキが存在することとなり、充電動作の開始／停止を制御するトランジスタ３７０のオン／オフの切替タイミングもバラツキが発生してしまうという問題点があった。
【０００９】
この結果、リミッタ制御回路３２０が当該携帯端末３００の有する二次電池３１０に対して正常に働かず、過剰な充電を行ってしまう場合には、二次電池３１０の経時変化を促すことになり、電池の使用寿命が短くなる問題が発生することとなる。
また、リミッタ電圧に達しない前に充電動作を停止するようにリミッタ制御回路３２０が動作してしまう場合には、充電効率が悪くなってしまい、携帯端末３００の使用可能期間が短くなってしまうという問題点が発生することとなる。
【００１０】
本発明は以上の点を考慮し、二次電池に対して充電を行う場合に、当該二次電池に対して過剰な充電を行ったり、リミッタ電圧に達しない前に充電動作が停止しないようにするためのリミッタ制御回路、リミッタ制御回路の調整方法、外部調整装置および外部調整装置の制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路において、入力された前記リミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、前記リミット制御信号を出力する電圧比較部とを備え、前記基準電圧生成部は、前記電源電圧が供給され、前記電圧設定データのディジタル／アナログ変換を行って前記基準電圧を生成するディジタル／アナログ変換器を備え、前記電圧設定データに対応する前記基準電圧が前記ディジタル／アナログ変換器においてあらかじめ定められた設定可能な基準電圧範囲外の電圧に相当するものである場合に、前記設定可能な基準電圧であり、かつ、確実に安全側であると認められる電圧に相当する前記電圧設定データに再設定されることを特徴とするリミッタ制御回路を提供する。
【００１２】
好ましい態様において、前記再設定される電圧設定データは、前記設定可能な基準電圧範囲内における最低電圧であってもよい。
【００１３】
別の好ましい態様において、このリミッタ制御回路は、前記電圧設定データを記憶する電圧設定データ記憶部を備えてもよい。
【００１４】
さらに別の好ましい態様において、前記電圧設定データは、充電開始直前の所定期間にのみ設定可能であってもよい。
【００１５】
また、本発明は、入力された前記リミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、前記リミット制御信号を出力する電圧比較部とを備え、二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路の初期調整を行うリミッタ制御回路の調整方法において、前記電圧検出部に前記リミット電圧を印加し、前記電圧設定データを順次変更して前記電圧比較部から出力される前記リミット制御信号の信号レベルが遷移した際の前記電圧設定データを前記入力すべき電圧設定データとして設定することを特徴とするリミッタ制御回路の調整方法を提供する。
【００１６】
さらに、本発明は、入力された前記リミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、前記リミット制御信号を出力する電圧比較部とを備え、二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路の初期調整を行うリミッタ制御回路の調整方法において、前記電圧検出部に前記リミット電圧からあらかじめ定めた充電時のピーク電圧値を差し引いた電圧を印加し、前記電圧設定データを順次変更して前記電圧比較部から出力される前記リミット制御信号の信号レベルが遷移した際の前記電圧設定データを前記入力すべき電圧設定データとして設定することを特徴とするリミッタ制御回路の調整方法を提供する。
【００１７】
さらに、本発明は、入力された前記リミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、前記リミット制御信号を出力する電圧比較部と、前記電圧設定データを記憶する電圧設定データ記憶部とを備え、二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路の初期調整を行うリミッタ制御回路の調整方法において、前記電圧検出部に前記リミット電圧を印加し、前記電圧設定データを順次変更して前記電圧比較部から出力される前記リミット制御信号の信号レベルが遷移した際の前記電圧設定データを入力すべき電圧設定データとして選択し、選択した前記電圧設定データを前記電圧設定データ記憶部に記憶させることを特徴とするリミッタ制御回路の調整方法を提供する。
【００１８】
さらに、本発明は、入力された前記リミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、前記リミット制御信号を出力する電圧比較部とを備え、二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路の初期調整を行う外部調整装置において、前記電圧検出部に前記リミット電圧を印加するリミット電圧印加部と、前記電圧設定データを順次変更して前記基準電圧生成部に出力する電圧設定データ変更部と、前記電圧比較部から出力される前記リミット制御信号の信号レベルを検出し、前記リミット制御信号が遷移した際の前記電圧設定データを入力すべき電圧設定データとして選択する電圧設定データ選択部とを備えたことを特徴とする外部調整装置を提供する。
【００１９】
さらに、本発明は、入力された前記リミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、前記リミット制御信号を出力する電圧比較部と、前記電圧設定データを記憶する電圧設定データ記憶部とを備え、二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路の初期調整を行うリミッタ制御回路の初期調整を行う外部調整装置において、前記電圧検出部に前記リミット電圧を印加するリミット電圧印加部と、前記電圧設定データを順次変更して前記基準電圧生成部に出力する電圧設定データ変更部と、前記電圧比較部から出力される前記リミット制御信号の信号レベルを検出し、前記リミット制御信号が遷移した際の前記電圧設定データを入力すべき電圧設定データとして選択する電圧設定データ選択部と、選択した前記電圧設定データを前記電圧設定データ記憶部に記憶させるデータ書込部とを備えたことを特徴とする外部調整装置を提供する。
【００２０】
さらに、本発明は、入力された前記リミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、前記リミット制御信号を出力する電圧比較部とを備え、二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路の初期調整を行う外部調整装置の制御方法において、前記電圧検出部に前記リミット電圧を印加し、前記電圧設定データを順次変更して前記基準電圧生成部に出力し、前記電圧比較部から出力される前記リミット制御信号の信号レベルを検出し、前記リミット制御信号が遷移した際の前記電圧設定データを入力すべき電圧設定データとして選択することを特徴とする外部調整装置の制御方法を提供する。
【００２１】
さらに、本発明は、入力された前記リミット電圧に相当する電圧設定データに基づいて電源電圧から基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記二次電池の電圧を検出して検出電圧として出力する電圧検出部と、前記基準電圧と前記検出電圧とを比較し、前記リミット制御信号を出力する電圧比較部と、前記電圧設定データを記憶する電圧設定データ記憶部とを備え、二次電池の充電電圧が所定のリミット電圧に達した場合に、前記二次電池の充電を停止するためのリミット制御信号を出力するリミッタ制御回路の初期調整を行うリミッタ制御回路の初期調整を行う外部調整装置の制御方法において、前記電圧検出部に前記リミット電圧を印加し、前記電圧設定データを順次変更して前記基準電圧生成部に出力し、前記電圧比較部から出力される前記リミット制御信号の信号レベルを検出し、前記リミット制御信号が遷移した際の前記電圧設定データを入力すべき電圧設定データとして選択し、選択した前記電圧設定データを前記電圧設定データ記憶部に記憶させることを特徴とする外部調整装置の制御方法を提供する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００２５】
Ａ：実施形態の構成
図１は、二次電池を備えた携帯端末と、当該二次電池に充電を行うための充電装置についての主要部分を示した図である。
携帯端末１００は、電源として機能する二次電池１１０、過剰に二次電地１１０の充電を行わないように制御するリミッタ制御回路１２０、充電時に電磁誘導により誘起電圧を発生させるためのコイル１８０、電流の整流を行うためのダイオード１９０、リミッタ制御回路１２０の制御下で充電動作を開始／停止させるための切替スイッチとして動作するトランジスタ１７０を備えて構成されている。
【００２６】
また、充電装置２００は、充電時にコイル１８０に誘起電圧を発生させるために一次コイルとして使用されるコイル２０１および商用電源などの高周波数電源２０２を備えて構成されている。
【００２７】
リミッタ制御回路１２０は、一定電圧Ｖｒｅｇ（たとえば２．５Ｖ）を出力するためのレギュレータ１２１、基準電圧Ｖｄａｃを出力するためのディジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）１２６、二次電池１１０の電圧を分圧した検出対象電圧Ｖｒを生成するための抵抗１２３および１２４、そして基準電圧Ｖｄａｃと検出対象電圧Ｖｒを比較した結果を検出電圧Ｖｃｏｍとして出力するコンパレータ１２５を備えて構成されている。
また、リミッタ制御回路１２０は、当該リミッタ制御回路１２０に係る制御を行うためのＣＰＵ１２８も備えて構成されており、ＣＰＵ１２８内にはＤＡＣ１２６に設定する値を記憶するためのＤＡＣ用バッファ１２７が備えられている。
【００２８】
レギュレータ１２１は、二次電池１１０から当該レギュレータ１２１に電源として供給される電圧（たとえば３．９４Ｖ）よりも低い一定電圧(たとえば２．５Ｖ）を安定して出力する電圧源としての機能を有している。本実施形態に係るレギュレータ１２１は、２．５Ｖの一定電圧を出力するものとする。
【００２９】
コンパレータ１２５は、２つの入力端子、すなわち、非反転入力端子と反転入力端子に供給される電圧値の比較を行い、比較結果を出力する機能を有するものである。具体的には、非反転入力端子の電圧値のほうが反転入力端子の電圧値よりも高い場合、「Ｈ」レベルの検出結果電圧Ｖｃｏｍを出力し、反転入力端子に供給される電圧値のほうが非反転入力端子の電圧値よりも高いときは「Ｌ」レベルの検出結果電圧Ｖｃｏｍを出力する機能を有している。
【００３０】
トランジスタ１７０はＮ型のトランジスタであり、ドレイン端子Ｔ１が充電動作を行うための電源端子に接続されており、ソース端子Ｔ３がグランド接続されている。よって、このトランジスタ１７０はゲート端子Ｔ２が「Ｌ」レベルであればＯＦＦ状態となり、ゲート端子Ｔ２が「Ｈ」レベルであればトランジスタ１７０はＯＮ状態となる。
このトランジスタ１７０がオフ状態、すなわち、ドレイン端子Ｔ１とソース端子Ｔ３が電気的に絶縁状態にあれば、二次電池１１０に対する充電動作には特に影響を与えることにならない。
しかし、トランジスタ１７０がオン状態、すなわち、ドレイン端子Ｔ１とソース端子Ｔ３が電気的に接続された場合、コイル１０８に発生した誘起電圧は、トランジスタ１７０の存在によりグランドに接続されるため、二次電池１１０に対する充電は行われないことになる。
【００３１】
ＤＡＣ１２６は、当該ＤＡＣ１２６に電源として供給される電圧に対して、別途設定される設定値に応じた電圧Ｖｄａｃを安定して出力する電圧源としての機能を有している。具体的には、ＤＡＣ１２６には「００」から「ＦＦ」までのいずれかの値を設定することが可能であり、「ＦＦ」が設定されている場合は、電源として供給されている電圧をそのまま出力し、「００」が設定されている場合は出力可能な電圧のうち最も低い電圧、本実施形態の場合は０Ｖを出力する機能を有している。そして、「００」から「ＦＦ」の間の値が設定されている場合は、その値に応じた電圧を出力する機能を有している。
【００３２】
Ｂ：実施形態の動作
本発明の内容を分かりやすくするために、以下、図面を使用して本実施形態の動作について説明する。
本実施形態に係る携帯端末１００においては、充電動作を行うに先立ち、まずコンパレータ１２５の反転入力端子に供給する基準電圧Ｖｄａｃを、二次電池１１０のリミッタ電圧Ｖｌｉｍに対応したものに調整する。具体的には、リミッタ電圧Ｖｌｉｍに対応した基準電圧Ｖｄａｃを出力する、ＤＡＣ１２６の設定値Ｄｓｅｔを求めることを行う。
以下、ＤＡＣ１２６に設定する設定値Ｄｓｅｔを求める動作（初期調整動作）の内容、設定値Ｄｓｅｔを求めた後で実際に二次電池１１０に充電を行う動作（通常の充電動作）の内容に分けて動作を説明する。
【００３３】
Ｂ１：初期調整動作の内容
以下に、本発明のポイントとなるリミッタ制御回路１２０の初期調整動作についての内容を説明する。本実施形態に係る携帯端末１００においては、具体的な充電動作を行う前に、予めＤＡＣ１２６に設定する値Ｄｓｅｔを決定するところに特徴がある。
このＤＡＣ１２６の設定値Ｄｓｅｔを決定する動作は、各携帯端末１００ごとに行われるものであり、各携帯端末１００に応じたＤＡＣ１２６の設定値Ｄｓｅｔがそれぞれ決定される。また、ＤＡＣ１２６の設定値Ｄｓｅｔを決定する動作はＣＰＵ１２８の制御の下で行われる。
【００３４】
図２に示すフローチャートは、ＤＡＣ１２６の設定値Ｄｓｅｔを決定する際のＣＰＵ１２８の制御内容を表したものである。
まず図１において、二次電池１１０に変えてリミット電圧Ｖｌｉｍ（３．９４Ｖ）に相当する定電圧源を接続する。
すると、このリミッタ電圧Ｖｌｉｍは、レギュレータ１２１に電源として供給され、レギュレータ１２１は、一定電圧Ｖｒｅｇ（本実施形態では２．５Ｖ）を出力する。この一定電圧Ｖｒｅｇは、ＤＡＣ１２６の電源として供給される（以上ステップＳａ１）。
【００３５】
一方、リミッタ電圧Ｖｌｉｍ（３．９４Ｖ）を分圧した値Ｖｒが抵抗１２３と抵抗１２４により生成される。例えば、２分圧した場合は、Ｖｒの値は１．９７Ｖとなる。そして、このＶｒの値はコンパレータ１２５の非反転入力端子に供給される。
コンパレータ１２５の非反転入力端子に供給されるＶｒの値（たとえば１．９７Ｖ）は、以下、ＤＡＣ１２６の設定値Ｄｓｅｔを決定する動作において一定である。すなわち、このＶｒの値がＤＡＣ１２６の設定値Ｄｓｅｔを決定する動作において基準電圧となる。
【００３６】
次に、ＣＰＵ１２８は、ＤＡＣ１２６の仮の設定値Ｄｓｅｔとして「ＦＦ」を設定する（ステップＳａ２）。すると、ＤＡＣ１２６は、レギュレータ１２１から供給される電圧Ｖｒｅｇ（２．５Ｖ）を出力電圧Ｖｄａｃとしてそのまま出力する。この電圧Ｖｄａｃがコンパレータ１２５の反転入力端子に供給される。
【００３７】
ここで、ＣＰＵ１２８の制御の下、コンパレータ１２５の検出結果電圧Ｖｃｏｍが測定される（ステップＳａ３）。このとき、コンパレータ１２５の非反転入力端子には基準となる電圧Ｖｒ（１．９７Ｖ）が供給されており、反転入力端子には、ＤＡＣ１２６からの出力電圧Ｖｄａｃ（２．５Ｖ）が供給されている。よってコンパレータ１２５は「Ｌ」レベルの検出結果電圧Ｖｃｏｍを出力する。
【００３８】
ＣＰＵ１２８は、コンパレータ１２５の検出結果電圧Ｖｃｏｍが「Ｌ」レベルであることを検出すると（ステップＳａ４：Ｎｏ）、ＤＡＣ１２６の設定値Ｄｓｅｔを１だけ減算したものに書換える（ステップＳａ５）。この場合であれば「ＦＦ」から１減算した「ＦＥ」がＤＡＣ１２６に設定されることになる。
ＤＡＣ１２６の設定値Ｄｓｅｔを１だけ減算すると、ＤＡＣ１２６の出力電圧Ｖｄａｃは若干低いものになる。この場合であれば、２．５Ｖより若干低い電圧ＶｄａｃがＤＡＣ１２６から出力されることになる。
【００３９】
ここで再び、コンパレータ１２５の検出結果電圧Ｖｃｏｍが測定される（ステップＳａ３）。このとき、コンパレータ１２５の非反転入力端子には基準となる電圧Ｖｒ（１．９７Ｖ）が供給されており、反転入力端子には、ＤＡＣ１２６からの出力電圧Ｖｄａｃ（２．５Ｖより若干低い値）が供給されている。よってコンパレータ１２５は相変わらず「Ｌ」レベルの検出結果電圧Ｖｃｏｍを出力する。
そして、ＣＰＵ１２８は、コンパレータ１２５の出力レベルが「Ｌ」レベルであることを検出すると（ステップＳａ４：Ｎｏ）、ＤＡＣ１２６の設定値Ｄｓｅｔを１だけ減算したものに書換える（ステップＳａ５）。この場合であれば「ＦＥ」から１減算した「ＦＤ」がＤＡＣ１２６に設定される。
【００４０】
同様にして、ＤＡＣ１２６の設定値Ｄｓｅｔを順に１ずつ減算していくと、ＤＡＣ１２６から出力される電圧Ｖｄａｃは、次第に低い電圧値に変化していき、ついに、コンパレータ１２５の非反転入力端子に供給されている基準電圧Ｖｒ（１．９７Ｖ）の値と等しくなる、あるいは、基準電圧Ｖｒよりも若干低い値になる。この時点において、コンパレータ１２５の検出結果電圧Ｖｃｏｍは「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに遷移することになる。
【００４１】
ＣＰＵ１２８は、コンパレータ１２５の検出結果電圧Ｖｃｏｍが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに遷移したことを検出すると（ステップＳａ４：ＹＥＳ）、その時点におけるＤＡＣ１２６の設定値ＤｓｅｔをＤＡＣ用バッファ１２７に書き込む（ステップＳａ６）。この設定値Ｄｓｅｔが、携帯端末１００の二次電池１１０に充電を行う際にＤＡＣ１２６に設定される値として用いられる。
以上が、ＤＡＣ１２６に設定する設定値Ｄｓｅｔを求める動作の説明である。
【００４２】
Ｂ２：通常の充電動作の内容
上述したようＤＡＣ１２６に設定する設定値Ｄｓｅｔを求めた後、実際に二次電池１１０に対して行う充電動作（通常の充電動作）の内容について説明する。
【００４３】
はじめに、充電動作の概要を説明する。
図１において、充電装置２００の高周波電源２０２の電源をオンさせると、コイル２０１に高周波信号が印加され、コイル２０１には外部磁界が発生する。そして、コイル２０１の磁界発生により、携帯端末１００側のコイル１８０に誘起電圧が発生する。コイル１８０に発生した誘起電圧は、ダイオード１９０によって整流された後、二次電池１１０に供給される。そして、二次電池１１０のリミッタ電圧Ｖｌｉｍまで充電されると、リミッタ制御回路１２０の制御の下、トランジスタ１７０がオン状態となるため、充電動作が停止する。
【００４４】
次に、充電動作について、詳細に説明する。
図３にフローチャートを示すプログラムは、二次電池１１０に充電を開始する際の、ＣＰＵ１２８の処理内容を示すものである。
【００４５】
ＣＰＵ１２８は、まず、ＤＡＣ用バッファ１２７に格納されるＤＡＣ設定値Ｄｓｅｔを読み出し、ＤＡＣ１２６に設定する（ステップＳｂ１）。
そして、当該設定値Ｄｓｅｔが指定範囲内の値であるかの判断を行う。本実施形態においてはＢＤから  ＤＡの範囲であるか否かが判断される（以上ステップＳｂ２）。この指定範囲内の値というのは、携帯端末１００を構成する各素子（抵抗１２３等）の電気的特性の個体差バラツキを最大限考慮して演算されるＤｓｅｔの理論値の範囲をいう。この指定範囲内の値は予めＣＰＵ１２８の有する図示しないメモリに格納されている。
【００４６】
設定値Ｄｓｅｔが指定範囲内の値でないと判断された場合は（ステップＳｂ２：Ｎｏ）、指定範囲内のうちの値であって確実に安全側であると認められる任意の値（図３の例では最小値ＢＤ）がＤＡＣ設定値Ｄｓｅｔとして書き換えられ（ステップＳｂ３）、また、ＤＡＣ用バッファ１２７の値も書き換えられる（ステップＳｂ４）。
この場合において、指定範囲内のうちの値であって確実に安全側であると認められる任意の値に書き換えを行うのは、確実に過充電などを防止するためである。
以上が、二次電池１１０に充電を開始する際の、ＣＰＵ１２８の処理内容である。
【００４７】
以上述べた制御は、リミッタ制御回路１２０の誤動作を防止するために行うものである。例えば、何らかの原因により、ＤＡＣ設定値Ｄｓｅｔとして「００」や「ＦＦ」といった不適切な値が設定された場合、そのままの状態で二次電池１１０に対する充電を行うと、リミッタ制御回路１２０は正常に動作せず、リミッタ電圧に達してもなお過剰に充電を行ったり、あるいは、リミッタ電圧に達しない前に充電動作を停止させてしまうことになる。
このような状態を回避するため、ＤＡＣ設定値Ｄｓｅｔの指定範囲を予め求めておき、範囲外の設定値Ｄｓｅｔが設定されることのないよう、ＣＰＵ１２８は制御することとしている。従って、例えば「００」や「ＦＦ」といった不適切な値がＤＡＣ設定値Ｄｓｅｔとして設定された場合であっても、その後のＣＰＵ１２８の制御により、少なくとも理論上は過剰充電が行われないＤＡＣ設定値Ｄｓｅｔ（この例では「ＢＤ」）に書き換えられることとなる。よって、不適切な設定に対する過剰充電により二次電池１１０の使用寿命が短くなることもない。
【００４８】
以上のようにして、ＤＡＣ１２６に設定値Ｄｓｅｔが設定された後に行われる実際の充電動作についての内容を説明する。
充電開始時は、二次電池１１０の電圧は低いため、分圧した検出対象電圧Ｖｒの値も低く、ＤＡＣ１２６から出力される基準電圧Ｖｄａｃよりも低い値である。
よって、コンパレータ１２５の非反転入力端子における検出対象電圧Ｖｒのほうが、反転入力端子における基準電圧Ｖｄａｃよりも低いため、コンパレータ１２５は「Ｌ」レベルの検出結果電圧Ｖｃｏｍを出力する。
コンパレータ１２５から「Ｌ」レベルの検出結果電圧Ｖｃｏｍが出力されている場合、すなわち、二次電池１１０の電圧がリミッタ電圧Ｖｌｉｍ以下の場合、トランジスタ１７０は「ＯＦＦ」状態であり、当該トランジスタ１７０の存在は二次電池１１０に対する充電動作には影響しない。よって、充電動作はそのまま継続して行われる。
【００４９】
その後、充電動作を継続して行った結果、検出対象電圧Ｖｒが、レギュレータ１２１から出力される基準電圧Ｖｒｅｇよりも高くなった場合、すなわち、コンパレータ１２５の非反転入力端子の検出対象電圧Ｖｒのほうが反転入力端子の基準電圧Ｖｒｅｇよりも高くなると、コンパレータ１２５から出力される検出結果電圧Ｖｃｏｍは、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化する。
コンパレータ１２５から「Ｈ」レベルの電圧が出力されると、すなわち、二次電池１１０の電圧がリミッタ電圧Ｖｌｉｍよりも高くなった場合、トランジスタ１７０は「ＯＮ」状態になり、コイル１８０に発生した誘起電圧はトランジスタ１７０の存在によりグランドに接続されるので、二次電池１１０に対する充電動作は停止する。
【００５０】
このように、二次電池１１０のリミッタ電圧Ｖｌｉｍまで充電を行った場合、コンパレータ１２５の検出結果電圧Ｖｃｏｍが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに切り替わるので、トランジスタ１７０がオフ状態からオン状態となり、その結果、二次電池１１０に対する充電動作は停止する。
【００５１】
この場合において、携帯端末１００ごとに決定されるＤＡＣ設定値Ｄｓｅｔを使って行われるものであり、このＤＡＣ設定値Ｄｓｅｔは、当該携帯端末１００の二次電池１１０がリミット電圧Ｖｌｉｍになった場合にリミッタ制御回路１２０が動作するように、すなわち、コンパレータ１２５の検出結果電圧Ｖｃｏｍが切り替わるように決定されているものであった。
従って、ＤＡＣ設定値Ｄｓｅｔは、リミッタ制御回路１２０を構成する抵抗１２３等の各素子の個体差バラツキまで考慮して決定されているので、従来方法のように、各素子の個体差バラツキにより、過充電や過不足な充電が行われることもない。
【００５２】
Ｃ：変形例
以上、本発明の実施形態の説明を行ったが、上記実施形態はあくまでも本発明の一例であり、本発明の趣旨の範囲内で任意に変形を加えることができる。例えば以下のようなものが考えられる。
【００５３】
（１）第１変形例
ＤＡＣ１２６の設定値Ｄｓｅｔを決定する動作は、ＧＰＩＢ（General Purpose Interface Bus）等の制御を行うことにより、外部に設置する外部調整機器である  ＰＣ（Personal Computer）上で行えるようにしてもよい。
例えば、専用のアプリケーションソフトウェアをＰＣ上で起動することにより、コンパレータ１２５から出力される検出結果電圧Ｖｃｏｍの値を、ＧＰＩＢを介してＰＣへ出力する。そして、ＰＣのＣＰＵがＶｃｏｍの値を判断し、上掲した図２にフローチャートを示すプログラムを実行し、ＤＡＣ１２６の設定値Ｄｓｅｔを求め、携帯端末１００のＤＡＣ用バッファ１２７に書き込むようにしてもよい。
この場合、各携帯端末１００においては、ＤＡＣ１２６の設定値Ｄｓｅｔを求めるための実行プログラムを具備していなくてもよくなる。
【００５４】
（２）第２変形例
上記実施形態においては、低電圧を出力する素子としてレギュレータを使用したが、その他、例えばダイオードやオペアンプを利用した一定電圧を出力する回路を使用することとしてもよい。
ＤＡＣ１２６に安定して一定電圧を供給できるものであれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
（３）第３変形例
上記実施形態はＤＡＣ１２６の設定値として８ビットの値を設定できるようにしているが、他のビット数を設定できるような構成としてもよい。例えば、ＤＡＣ１２６の設定値を１６ビットで行う場合は、上記実施形態よりも精度が高い充電動作制御を行うことが可能である。
【００５６】
（４）第４変形例
充電動作の開始／停止を制御するためのトランジスタも任意に他のスイッチング素子に置換えが可能である。例えば、本実施形態に係るコンパレータ１２５から出力される検出結果電圧Ｖｃｏｍにより、スイッチのオン／オフの切替機能が働くものであれば、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００５７】
（５）第５変形例
二次電池は再充電を繰り返すと、電池の内部抵抗が変化することが知られている。この性質を考慮し、ＤＡＣ１２６に設定するためのＤＡＣ１２６設定値Ｄｓｅｔはユーザが任意に行うことができるようにしてもよい。また、電池の内部抵抗を計測し、その計測結果によりＤＡＣ設定値Ｄｓｅｔを自動的に書き換える制御を行うようにしてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、抵抗やレギュレータといった各素子の電気的特性の個体差によるバラツキを考慮することなく、二次電池に対して充電を行う場合に、当該二次電池に対して過剰な充電を行ったり、リミッタ電圧に達しない前に充電動作を停止させないようにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態である携帯端末および充電装置を示す構成図である。
【図２】  同充電装置のＣＰＵの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】  同充電装置のＣＰＵの動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】  従来の携帯端末および充電装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１００……携帯端末
１１０……二次電池
１２０……リミッタ制御回路
１２１……レギュレータ
１２３、１２４……抵抗
１２５……コンパレータ
１２６……ＤＡＣ１２６
１２７……ＤＡＣ用バッファ
１２８……ＣＰＵ
１７０……トランジスタ
１８０……コイル
１９０……ダイオード
２００……充電装置
２０１……コイル
２０２……高周波電源
３００……携帯端末
３１０……二次電池
３２０……リミッタ制御回路
３２１……レギュレータ
３２３、３２４……抵抗
３２５……コンパレータ
３７０……トランジスタ
３８０……コイル
３９０……ダイオード
４００……充電装置
４０１……コイル
４０２……高周波電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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