(57)【要約】【課題】  内蔵する二次電池の電圧を昇圧して携帯電子機器を充電する充電装置において、１つの直流電源から内蔵二次電池と携帯電子機器を同時に、かつ独立に充電する充電手段を提供する。【解決手段】１つの直流電源の電流を分流する第１と第２の定電流回路を設け、第１の定電流回路の出力電流で携帯電子機器を、第２の定電流回路の出力電流で内蔵二次電池をそれぞれ充電し、第１の定電流回路が携帯電子機器を充電している間は内蔵二次電池から携帯電子機器への充電は停止する手段を設ける。また、分流比は充電時間が最短となるように定める。【選択図】図１
2009131143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内蔵する二次電池の電圧を昇圧して携帯電子機器を充電する充電装置であって、
１つの直流電源からの電流を分流する第１と第２の定電流回路を備え、前記第１の定電流回路の出力電流によって携帯電子機器を、前記第２の定電流回路の出力電流によって前記内蔵二次電池をそれぞれ独立かつ同時並行で充電することを特徴とする携帯電子機器の充電装置。
【請求項２】
前記第１の定電流回路によって携帯電子機器を充電している間は前記二次電池の昇圧動作を停止し、前記二次電池から携帯電子機器への充電を無効とする手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の携帯電子機器の充電装置。
【請求項３】
前記第１と第２の定電流回路への分流比は、携帯電子機器内の定格電池容量と前記内蔵二次電池の定格容量との比に等しくなるように設定することを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の携帯電子機器の充電装置。
【請求項４】
前記内蔵二次電池に、充電極、電池プラス極、および電池マイナス極、の３つの極を有するコネクタを取り付け、前記第１の定電流回路出力は前記コネクタの充電極を通してのみ前記内蔵二次電池のプラス極と接続されることを特徴とする請求項１、請求項２、および請求項３に記載の携帯電子機器の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は二次電池、充電池とも言われる、の電圧を昇圧して携帯電子機器、特に携帯電話機、を充電する充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  電池の電圧を昇圧して携帯電話機を充電する携帯型充電器が市販されている。この携帯型充電器の電池としてはこれまでアルカリ乾電池が主流であったが、資源の有効利用の面からリチウムイオン電池やリチウムポリマー電池等の二次電池が主流となりつつある。【０００３】  二次電池を内蔵する携帯型充電器では内蔵二次電池を充電する電源と充電回路を必要とする、電源としては一般に、交流１００Ｖを充電用の直流５Ｖに変換するＡＣアダプタが用いられているが、専用のＡＣアダプタとすると高価になるので、携帯電話機用ＡＣアダプタを充電用電源に転用するのが低コスト化に有効である。【０００４】  さらに、携帯電話機用ＡＣアダプタで携帯型充電器の内蔵二次電池を充電する際に、同時に携帯電話機も充電できれば好便である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  一つの直流電源、例えば上記の携帯電話機用ＡＣアダプタ、から携帯電話機と電池昇圧型携帯充電器の内蔵二次電池を充電する充電方法として、先ず携帯電話機を充電し、次に電池昇圧型携帯充電器の二次電池を充電する方法が［特許文献１］に開陳されている。この方法によれば、携帯電話機と電池昇圧型携帯充電器内蔵二次電池を共に満充電することができるが、時系列で行うので両者の充電には長時間を要する。【０００６】
【特許文献２】特開２００４−１５９３２号公報
【０００７】  携帯電話機への充電と予備の二次電池を並行して充電する方法が［特許文献２］に提案されている。この方法は専用ホルダーに携帯電話機と予備の二次電池の差し込み口を設け、ホルダー内にはそれぞれの充電回路を具備するものである。この方法によれば充電時間は短くできるが、携帯電話機を充電する電流と予備の二次電池を充電する電流を同時に供給できる直流電源を必要とし、さらに二つの充電回路を具備しなければならないので高価となる。【０００８】
【特許文献２】特開２００５−３３３６９２号公報
【０００９】  また、複数の二次電池を一つの直流電源から時分割で充電する方法が［特許文献３］に開陳されている。この方法は携帯電話機と電池昇圧型携帯充電器内蔵の二次電池の並行充電に適用できるが、短時間で満充電するには大きなパルス電流を流す必要があり、このため二次電池を傷める危険を伴うと共に、二つの充電回路の制御が複雑となる。【００１０】
【特許文献３】特開２００１−２１１５５８号公報
【００１１】  二次電池を電源とする携帯電子機器は、二次電池の充電制御回路を具備している。従って、一つの充電用直流電源から携帯電子機器と電池昇圧型携帯充電器内蔵の二次電池の両方を充電する安価な充電装置では携帯電子機器の充電制御回路は設けない。しかしながら、このような簡便な充電装置では充電用直流電源の電圧が、携帯電子機器内蔵の二次電池の電圧に依存するので、電池昇圧型携帯充電器内蔵二次電池への充電が安定に行われない。【００１２】  本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであり、一つの直流電源から携帯電子機器と電池昇圧型携帯充電器の内蔵二次電池を同時並行して安定に充電する装置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】  本発明による携帯電子機器の充電装置の構成を図１に示す。図１において、１は携帯電子機器の充電装置、２は外部から供給される直流電源、３は充電される携帯電子機器である。【００１４】  充電装置１は、二つの定電流回路１１と１２、二次電池１３、二次電池１３の電圧を昇圧する昇圧回路１４、及び二次電池１３の充電制御回路１５、とで構成されている。定電流回路１１は携帯電子機器３を、また、定電流回路１２は二次電池１３をそれぞれ定電流充電する。【００１５】  このように本発明の充電装置１は二つの定電流回路１１と１２を備えているので、携帯電子機器３と内蔵二次電池１３を同時並行で、かつ独立に充電できる。【００１６】  また、二次電池１３を確実に充電するためには、昇圧回路１４の動作を停止し、これによって充電中の二次電池１３から携帯電子機器３への充電を禁止するのが望ましい。【００１７】  さらに、定電流回路１１と１２の電流値の比を、携帯電子機器３の内蔵電池容量と二次電池１３の電流容量の比とするのが、充電時間を最短にする点から好ましい。例えば、携帯電子機器３の内蔵電池容量が８００ｍＡｈ、二次電池１３の電流容量が６００ｍＡｈであり、直流電源２の電流供給能力が７００ｍＡである場合、定電流回路１１の電流値を４００ｍＡ、定電流回路１２の電流値を３００ｍＡとすれば、携帯電子機器３と二次電池１３をともに２時間で同時に満充電することができる。【００１８】  またさらに、二次電池１３に、充電極、電池プラス極、電池マイナス極の三つの極を有するコネクタを取り付け、充電極と電池プラス極は二次電池１３に取り付けたコネクタ側のみで接続することが好ましい。この接続方法にすれば、当該二次電池の代わりに乾電池を装置された場合、乾電池への充電を防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】  本発明の充電装置によれば、電池昇圧型携帯充電器に内蔵されている二次電池と携帯電子機器を同時並行して、互いに影響することなく充電することができ、さらに指定された二次電池以外の電池の充電を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】  以下、図面を参照しつつ本発明の充電装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当部分には同一の符合を付し、重複する説明は避ける。【００２１】  図２は、本発明の第１の実施形態である電池昇圧型携帯充電器の構成を示す図である。図２において、定電流回路１１は抵抗１１ａと１１ｂ、トランジスタ１１ｃと１１ｄによって構成される直列型レギュレータであり、抵抗１１ａの端子間電圧がトランジスタ１１ｄをオンにするとトランジスタ１１ｃがオフするので、定電流回路１１は下記式（１）：
【数１】
2009131143.tif 000003
で与えられる電流Ｉ１１で携帯電子機器３を充電する。式（１）において、Ｒ１１ａは抵抗１１ａの抵抗値、ＶＢＥはトランジスタ１１ｄのベース・エミッタ間電圧で約０．６Ｖである。【００２２】  定電流回路１２も逆流防止ダイオード１２ｄを除いては定電流回路１１と同じ直列型レギュレータであり、充電制御回路１５の充電制御端子（ＣＣ）の制御の下、二次電池１３が満充電されるまで二次電池に定電流を流し続ける。この時の電流値は式（１）のＲ１１ａをＲ１２ａに置き換えた値となる。【００２３】  従って、携帯電子機器３への充電電流と二次電池１３への充電電流はそれぞれＲ１１ａとＲ１２ａの値で決まる。本実施例では直流電源２として出力電流が７００ｍＡのＡＣアダプタを用い、Ｒ１１ａを１．５Ωとして携帯電子機器３を４００ｍＡで、Ｒ１２ａを２Ωとして二次電池１３を３００ｍＡで充電している。【００２４】  昇圧回路１４にはスイッチング方式昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータが、充電制御回路１５にはピーク電圧、−△Ｖ、および充電時間によって満充電を検出する回路がそれぞれ用いられている。【００２５】  図３は、本発明の携帯電子機器の充電装置の第２の実施例を示す図である。基本構成は図２の第１の実施例と同じであり、定電流回路１１から携帯電子機器３に充電中は、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の動作を停止する機能が追加されている。【００２６】  定電流回路１１が携帯電子機器３を充電している間は、抵抗１１ａの端子間電圧は約０．６Ｖ、トランジスタ１１ｃのエミッタ・コレクタ間電圧は約０．４Ｖとなるので、トランジスタ１１ｆはオンとなり反転バッファ１１ｇの出力はほぼ０となる。これによって昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ１４はディスエーブルされ、その昇圧動作を停止する。【００２７】  図４は本発明の第３の実施例であって、二次電池１３の充電装置への装置方法を示している。二次電池１３にはプラグ１６Ｐが取り付けられ、プラグ１６Ｐの充電極１６ａ’と電池プラス極１６ｂ’が結ばれている。一方、充電装置内のレセクタプル１６Ｒの充電極１６ａは定電流回路１２の出力が接続され、電源プラス極１６ｂとは結ばれていない。従って、二次電池１３をはずし、乾電池をレセクタプル１６Ｒの電源プラス極１６ｂと電源マイナス極１６ｃの間に挿入すれば乾電池が充電されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】  本発明の携帯電子機器の充電装置の構成。
【図２】  本発明の第１実施形態である定電流充電装置の内部構成。
【図３】  本発明の第２実施形態である昇圧動作停止機能を備えた充電装置の構成。
【図４】  本発明の第３実施形態である二次電池の充電装置への装置方法を示す図。
【符号の説明】
１…充電装置
２…直流電源
３…携帯電子機器
１１，１２…定電流回路
１３…二次電池
１４…昇圧回路
１５…充電制御回路
【図１】
2009131143.tif 000004
【図２】
2009131143.tif 000005
【図３】
2009131143.tif 000006
【図４】
2009131143.tif 000007