JPH08500959A - 充電電流の印加を制御するための内部充電レギュレータを有する電子装置および関連する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 無線電話のような、電子装置（１０）が可変レベル電源（１６）と接続可能にされる。該電子装置（１０）の回路は可変レベル電源（１６）によって発生された信号の電力レベルを選択するために電源制御信号を発生する。前記電子装置（１０）がそれと共に運搬される再充電可能なバッテリパックを有する場合、可変レベル電源（１６）は該無線電話の送信回路が動作していない場合にバッテリパックのバッテリセル（７０）を再充電するよう動作する。無線電話の送信回路が動作している場合は、バッテリパックのバッテリセル（７０）は再充電されずかつ可変レベル電源（１６）によって発生される信号の電力レベルは無線電話の送受信機回路に給電するレベルとなる。

Description

【発明の詳細な説明】 充電電流の印加を制御するための内部充電レギュレータを有する電子装置および 関連する方法 発明の背景 本発明は一般的には再充電可能な電源により給電することができる電子装置に 関し、かつ、より特定的には、電子装置に給電しかつまた該電子装置の再充電可 能な電源を再充電するための動作電力を供給可能な外部電源に接続することがで きる電子装置、および関連する方法、に関する。 多くの電子装置は１つまたはそれ以上のバッテリセルからなるバッテリによっ てその給電が可能な設計で構成されている。いくつかの場合に、電子装置が永久 的な、または他の固定された、電源の近くに配置されていないか、または配置す ることができない場合に該電子装置に給電するのにバッテリ電源を使用すること が必要とされる。他の場合には、電子装置を永久的な、または他の固定された、 電源に相互接続するのに必要な電源ケーブルが必要とされないので、装置の携帯 性を増大するために該電子装置に給電するのにバッテリ電源が使用される。典型 的には、電子装置に給電するのに使用されるバッテリ電源を構成する１つまたは それ以上のバッテリセルが電子装置と共に直接運搬され、あるいは該電子装置内 に収容される。 しかしながら、バッテリ電源は限られた量のエネルギのみを蓄積できるから、 バッテリ電源による電子装置の給電は該バッテリ電源のエネルギ蓄積容量によっ て制限される。バッテリ電源による電子装置の給電により該バッテリ電源の蓄積 されたエネルギの放電が生じる。バッテリ電源の蓄積されたエネルギがいったん あるレベルを超えて放電されると、電子装置の引続く動作を可能にするためには バッテリ電源の置き換えが必要である。バッテリ電源のエネルギ蓄積容量を、例 えばそのような電源を構成するバッテリセルの数を増大することにより、増大す ることは電源の寸法（および重量）を増大させる。バッテリ電源のエネルギ蓄積 容量をそのような方法で増大することは該バッテリ電源が電子装置と共に運搬さ れる場合に該電子装置の携帯性を低減する。したがって、バッテリ電源を設計す る場合に、エネルギ蓄積容量の増大とそのようなバッテリ電源を運搬する電子装 置の携帯性の低減との間で妥協が行なわれる。 携帯可能なまたは可搬無線電話は典型的にはバッテリ電源によって給電される そのような電子装置の１つである。バッテリ電源は典型的には無線電話と共に直 接運搬されかつ該無線電話の携帯性を不当に束縛しない寸法および重量のものと される。無線電話は、それぞれ、変調された信号を送信しおよび受信するよう動 作可能な送信回路および受信回路を含む無線送受信機回路を含む。無線電話の典 型的な動作においては、該無線電話への到来呼を示す信号の受 信を待機する間にその受信回路部分が絶えず給電される。その後、該無線電話の 送信回路部分も給電されて変調された信号をそこから送信できるようにする。 多くのセルラ通信システムにおいて動作可能な無線電話はそこから変調された 信号を送信しかつまた同時にそこに送信された変調された信号を受信するよう構 成されている（無線電話によって送信される変調信号と無線電話に送信される変 調信号は別個の周波数チャネルで送信される）。他のセルラ通信システムにおい て動作する無線電話は非同時的な期間の間に変調された信号を送信しかつ受信す るよう構成されかつ、無線電話との２方向通信の間は、前記受信回路部および送 信回路部は非同時的な期間の間に給電される。 到来呼を示す信号の送信を待機する間に無線電話の受信回路部に給電される時 間は以後該無線電話が「スタンバイ」モードにある時間と称する。（もちろん、 無線電話のユーザはしばしば該ユーザが電話呼を開始しかつその後遂行すること を希望する場合にのみ無線電話に動作電力を供給し、他の時間の間は無線電話に 動作電力が供給されず、かつ無線電話がそこに送信される信号を受信する目的で 給電されないようにすることも可能なことに注目すべきである。言い替えれば、 無線電話のユーザは該無線電話に送信される到来呼を受信するために「スタンバ イ」モードで無線電話を動作させず、該ユーザが電話呼を開始する時間の間のみ 無線電話に給電することを選択できる。） 一般に、無線電話の送信回路部を動作させるのに必要なエネルギ量はその受信 回路部を動作させるのに必要なエネルギ量より大きい。また、実際の装置は理想 的なものより低い効率を有するから、該無線電話に供給されるエネルギのある部 分は熱エネルギに変換されその結果該無線電話の熱上昇を生じる。無線電話の送 信回路部を動作させるのにより多くのエネルギが必要になるに応じて、受信回路 部のみが動作可能な場合よりも無線電話の送信回路部の動作の間に相応のより多 量の熱発生がある。 再充電可能なバッテリ電源が開発されかつ商業的に入手可能である。そのよう な商業的に入手可能な、再充電可能なバッテリ電源のいくつかは無線電話に給電 するのに使用するよう設計された構成を有している。再充電可能なバッテリ電源 を使用することは再充電可能なバッテリがそこへの電源によって発生された充電 電流を供給することによって再充電可能であるため都合が良い。いったん再充電 されると、再充電可能なバッテリ電源は再使用することができる。再充電可能な バッテリ電源のいくつかの構成では５００回までかつ５００回を超えてまで再充 電しかつ再使用することができる。 前に述べたように、バッテリ電源は典型的には１つまたはそれ以上のバッテリ セルから構成される。該セルは直列（または他の）接続方式で接続され、かつ典 型的には共通 のハウジング内に収容される。該ハウジングは、バッテリセルと共に、バッテリ 電源を構成し、該バッテリ電源はしばしばバッテリパックとも称される。簡単化 のため、そのような構造はまた総称的に一般用語「バッテリ」によって表現され る。本明細書では、しばしば、そのような単純化した用語法を使用する。 再充電可能なバッテリ電源のバッテリセルは種々の異なる構成材料によって形 成されている。例えば、ある再充電可能なバッテリセルはリチウム（Ｌｉ）材料 、ニッケル・カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）材料、またはニッケル金属水素化物（Ｎ ｉＭＨＯ₂）材料によって構成することができる。これらの異なる材料で構成さ れるバッテリセルはその充電の間に異なる特性を示す。 バッテリ充電装置もまた商業的に入手可能であり再充電可能なバッテリの再充 電を可能にしている。そのようなバッテリ充電装置からなるバッテリ充電器（ｂ ａｔｔｅｒｙ ｃｈａｒｇｅｒ）は典型的には、動作電力を受けるために充電装 置に適切に接続された場合、再充電可能なバッテリ電源を再充電するために動作 電力を供給する電源から構成される。 再充電可能なバッテリ電源に供給された動作電力のエネルギは化学的エネルギ に変換されバッテリ電源の再充電可能なバッテリセルによって蓄積される。バッ テリセルに対しある経過時間を超えて動作電力を供給することにより再 充電可能なバッテリセルが完全に再充電されるようにすることができる。しかし ながら、前に述べたように実際の装置は理想より低い効率を有するから、バッテ リセルに供給されたエネルギのある部分は熱エネルギに変換されこれはバッテリ セルの熱上昇を引き起こす。 いくつかのバッテリ充電装置は電子装置およびバッテリ電源の双方が動作電力 を受けることができるようにした構造形式のものである。そのようなバッテリ充 電装置はバッテリ電源の再充電可能なバッテリを再充電するために動作電力を提 供するのみならずさらに電子装置の動作を可能にするために動作電力を提供する 。 例えば、無線電話並びに再充電可能なバッテリパックが動作電力を受けてバッ テリパックのバッテリセルを再充電しかつまた無線電話の回路の動作を可能にす る構造形式のバッテリ充電装置が入手可能である。しかしながら、前に述べたよ うに、実際の装置では無線電話の回路の動作の副産物として熱が発生される。ま た、熱はまたバッテリ電源のバッテリセルを再充電するプロセスの副産物として 発生される。 これも前に述べたように、無線電話の回路のうちの送信回路部を動作させるた めにはより大きな量のエネルギが必要とされる。無線電話に供給される動作電力 の一部は熱エネルギに変換されるから、かつ熱エネルギはまたバッテリパックの 再充電可能なバッテリセルの再充電中にも発生さ れるから、動作電力がバッテリパックのバッテリセルを再充電するためかつまた 電子装置、ここでは無線電話、の回路の各部を動作させるための双方のために動 作電源が供給された場合、かつ特に無線電話の送信回路部が動作可能な時間の間 に、無線電話の過剰な量の熱上昇が生じ得る。 したがって、必要なことは再充電可能な電源を含む電子装置に動作電力が供給 できるが動作電力を電子装置に供給した結果として過剰な熱上昇が生じるのを防 止する手段である。 発明の概要 したがって、本発明は現存する技術に関連する問題を克服する装置、および関 連する方法、を提供する。 本発明はさらに再充電可能な電源を含む電子装置を好適に提供し、該電子装置 は再充電可能な電源を再充電するためにかっまた電子装置の電子回路を動作させ るのに動作電力を提供するために動作電力を提供する可変レベル電源に接続可能 である。 本発明はさらに他の利点および特徴を有し、それらの詳細は好ましい実施例の 以下の詳細な説明を参照することによりさらに明かになるであろう。 したがって、本発明によれば、可変レベル電源に切り離し可能に（ｒｅｌｅａ ｓａｂｌｙ）接続可能な電子装置、および関連する方法が開示される。該電子装 置は前記可変 レベル電源により発生される少なくとも２つの電力レベルのいずれかの動作電力 を受けるよう動作可能である。前記電子装置は可変レベル電源との切り離し可能 な接続を可能にする接続エレメントを具備する。該接続エレメントは少なくとも 第１の接続エレメントおよび第２の接続エレメントを含み、該第１の接続エレメ ントは動作電力を受けるよう可変レベル電源を接続可能にする。再充電可能な電 源が前記可変レベル電源が前記接続エレメントのうちの第１の接続エレメントに 接続されている時間に応じて充電信号を受信するよう結合されかつ前記少なくと も２つの電力レベルのいずれかの第１の電力レベルの動作電力を発生する。電子 回路が前記第１の接続エレメントにおいて提供される可変レベル電源によって発 生される動作電力あるいは再充電可能な電源によって蓄積されたエネルギにより 発生される電力のいずれかを交代的に受けるよう結合されている。制御回路が前 記電子回路に接続されかつ前記接続エレメントのうちの第２の接続エレメントに 供給するために電源制御信号を発生するよう動作し、該電源制御信号は可変レベ ル電源の動作電力が前記少なくとも２つの電力レベルのうちの第１のものとなる ようにさせる少なくとも第１の信号レベルかあるいは前記可変レベル電源の動作 電力が前記少なくとも２つの電力レベルのうちの第２のものとなるようにさせる 第２の信号レベルとなる。 図面の簡単な説明 本発明は添付の図面に照らして以下の説明を参照することによりさらに良く理 解され、図面においては、 図１は、可変レベル電源に接続された本発明の好ましい実施例による電気的装 置のブロック図である。 図２は、図１のものと同様であるが、可変レベル電源に接続された本発明の好 ましい実施例を示すブロック図である。 図３は、図１の電子装置および図２の無線送受信機の一部を形成する充電レギ ュレータを示す部分的ブロック、部分的回路図である。 図４は、本発明の好ましい実施例の、図３においてブロック形式で示された無 線送受信機と同様の、セルラ無線電話の概略図である。 図５は、図２の無線送受信機および図１の電子装置の一部を形成する制御回路 によって実行可能なアルゴリズムの方法ステップを示す流れ図である。 図６は、本発明の好ましい実施例の方法の方法ステップを示す流れ図である。 好ましい実施例の説明 上に述べたように、携帯用電子装置はしばしば再充電可能な電源によって給電 される。再充電可能な電源から蓄積されたエネルギが消耗したとき、バッテリ充 電装置が使用 されて再充電可能な電源の再充電可能なバッテリセルを再充電する。 携帯用電子装置がそれと共に運搬される再充電可能な電源といっしょに配置で きるようにし、それによって動作電力が再充電可能な電源の再充電可能なバッテ リセルかつまた電子装置の回路の双方に対し供給できるようにするいくつかの構 造のバッテリ充電装置が利用可能である。 しかしながら、バッテリ充電装置と電子装置との間の電力転送が完全に効率的 ではないため、バッテリ充電装置によって発生された動作電力のエネルギのある 部分は熱エネルギに変換され、該熱エネルギはその放散の間に電子装置の温度を 上昇させる。バッテリ充電装置によって発生された動作電力が再充電可能な電源 のバッテリセルを再充電するためにかつまた電子装置の回路を動作させるために 共に使用される場合、熱エネルギは両方のプロセスの動作の間に発生される。 電子装置がセルラ通信システムにおいて動作可能な無線電話からなる特定の場 合には、バッテリ充電装置は無線電話と共に運搬される再充電可能な電源の再充 電可能なバッテリセルを再充電するための動作電力を提供し一方でまた無線電話 の送信機および受信機回路部分の動作を可能にするための動作電力を提供するよ う構成される。 前に述べたように、無線電話の送信回路部分を動作させるにはその受信回路部 分を動作させるよりも多量の電力が 必要である。したがって、再充電可能な電源を有する無線電話（または他の無線 送受信機）が再充電可能な電源のバッテリセルを再充電するようにされかつ無線 電話が同時に動作する場合、無線電話が変調された信号を受信するためのみに動 作する時間の間よりも該無線電話が変調された信号を送信するよう動作する時間 の間にはより多量の電力が必要とされる。（これも前に述べたように、無線電話 はしばしば到来電話呼を示す変調された信号の受信を待機する間に無線電話の受 信機回路部分のみが動作する「スタンバイ」モードで動作する。無線電話と遠隔 のロケーションとの間で２方向通信が行なわれるべき、または行なわれる、時間 の間のみ無線電話の送信回路部分が動作可能でなければならない。）したが、無 線電話の送信回路部分が動作する時間の間には無線電話の受信回路部分のみが動 作する時間の間よりも多量の電力が必要であるから、無線電話の送信回路部分が 動作する時間の間により多量の熱エネルギが生成される。 再充電可能な電源のバッテリセルの再充電を可能にしかつまた電子装置の回路 に給電可能にするよう動作するバッテリ充電装置はそのような再充電およびその ような動作の双方を可能にする電力レベルで電力を発生しなければならない。単 一の電力レベルのみの充電信号を発生するよう動作するバッテリ充電装置は同時 に再充電可能なバッテリ電源のバッテリセルを再充電しかつまた電子装置の電子 回路 を動作させることができる電力レベルの信号を発生しなければならない。電子装 置が動作していない場合にも、そのようなバッテリ充電装置は電子装置の回路が 動作している場合に発生される充電信号の電力レベルと同じ電力レベルの充電信 号を発生する。それ以外の場合に電子装置の回路に給電するために使用される電 力は何らかの有用な目的のために使用されず、かつ、代わりに、熱エネルギに変 換される。 電子装置が無線電話からなる特定の例においては、該無線電話と共に運搬され る再充電可能な電源のバッテリセルを充電可能にしかつまたその送受信機回路に 給電するよう動作するバッテリ充電装置が構成できる。しかしながら、そのよう なバッテリ充電装置が単一の電力レベルのみの充電信号を発生するよう動作する 場合には、該電力レベルは、同時に、再充電可能な電源のバッテリセルの再充電 および無線電話の受信回路部および送信回路部の双方の動作を可能にするのに充 分大きくなければならない。 無線電話の受信回路部はしばしば「スタンバイ」動作モードで給電され、一方 送信回路部は遠隔サイトと２方向通信を行なう時間の間にのみ給電される。無線 電話の送信回路部は２方向通信が行なわれ、あるいは行なわれるべき時間の間に のみ動作するから、多くの場合、無線電話と共に再充電可能な電源が単一の電力 レベルのみの充電信号を発生するよう動作するバッテリ充電装置によって発生さ れる 充電信号を受信するよう構成されている場合に、該無線電話は過剰な量の電力が 熱エネルギに変換されるためさらに一層オーバヒートを受けやすくなる。 再充電可能なバッテリ電源を有する電子装置の電力要求に応答して可変の電力 レベルの充電信号を発生するよう動作するバッテリ充電装置が有利であろう。 無線電話のような無線送受信機の特定の場合において、その送信回路部が動作 している場合に送受信機のオーバヒートを防止するよう動作するバッテリ充電装 置が特に好都合である。 始めに図１のブロック図に移ると、総称的に参照数字１０で参照される、本発 明の好ましい実施例の電子装置が可変レベル電源１６と切り離し可能に接続され て配置されている。可変レベル電源１６は、ここでは点線で示された矩形に含ま れたプラグ端子によって表わされるプラグコネクタとして示された、接続エレメ ント３４および４０において、それぞれ、ライン２２および２８によって電子装 置１０に接続されている。可変レベル電源１６は、次に、（プラグコネクタ３６ による接続によって）伝統的な家庭用電源または他の適切な電源に接続すること ができる。 可変レベル電源１６は少なくとも２つの別個の電力レベルのいずれかである充 電信号をライン２２上に発生するよう動作する。（本発明のさらに他の実施例に おいては、電源１６は最大および最小充電レベルの間の数多くのレベル のうちのいずれかのものである充電信号をライン２２上に発生するよう動作する 。） 電子装置１０のライン４６は可変レベル電源１６によってライン２２上に発生 される充電信号を受信するよう結合されている。ライン４６は、次に、電子装置 １０の電子回路５２に結合されて電源１６が動作電力を提供するためにライン２ ２によって接続エレメント３４に接続されたとき該電子回路５２に動作電力を提 供する。 ライン４６はさらに充電レギュレータ５８に接続され、該充電レギュレータ５ ８はライン４６によってそこに供給された充電信号の値を調整し（ｒｅｇｕｌａ ｔｅｓ）かつライン６４上に調整された充電信号を発生し、該調整された受信電 信号は再充電可能なバッテリ電源７０に結合されている。電源７０は１つまたは それ以上の再充電可能なバッテリセルから構成される。そのような接続により、 ライン２２上に電源１６によって発生される充電信号は再充電可能なバッテリ電 源７０に供給されその再充電可能なバッテリセルを再充電する。 再充電可能なバッテリ電源７０のバッテリセルは電源１６によって発生されか つ充電レギュレータ５８によって調整されたエネルギを化学的エネルギに変換し 、該化学的エネルギは再充電可能なバッテリ電源のバッテリセルに蓄積される。 バッテリ電源７０はライン７６によって電子回路に接続 されている。電源１６がそこに充電信号を供給するために電子装置１０に接続さ れていない場合には、バッテリ電源７０の蓄積されたエネルギがそれによる電子 装置１０の動作を可能にするため回路５２へ給電するために使用される。しかし ながら、かつ前に述べたように、バッテリ電源７０の蓄積されたエネルギによる 回路５２の給電は該バッテリ電源の蓄積されたエネルギを放電する。いったんバ ッテリ電源７０の蓄積されたエネルギがあるレベルより低く消耗すると、バッテ リ電源のバッテリセルは該バッテリセルを再充電するために充電電流をバッテリ 電源に供給することによって再充電されなければならない。 制御回路８２はさらに電子装置１０の一部を形成する。制御回路８２はライン ８８によって電子回路５２に接続されかつライン９４によって充電レギュレータ ５８に接続されている。制御回路８２はさらにライン１００によって接続エレメ ント４０に接続され、それによって制御回路８２がライン２８に接続できるよう にし、該ライン２８は、次に、可変レベル電源１６に接続されている。また、制 御回路８２は好ましくはライン１０６によって再充電可能なバッテリ電源７０に 接続される。 電子装置１０はさらにライン１１８によって電子回路５２に接続された入力エ レメント１１２を含む。同様に、例えば、発光ダイオードから構成される、表示 エレメント１２４も、ここではライン１２８により、電子回路５２に接 続されている。電子装置１０のユーザは入力エレメント１１２の適切な作動によ り（例えば、入力エレメント１１２の一部を構成することができるオフ／オン作 動スイッチを作動することにより）装置１０を動作させる。そのような入力に応 答して動作する電子回路５２の一部はその回路エレメントを、接続エレメント３ ４によって装置１０に接続された場合に電源１６によって発生されるライン４６ 上の動作電力を受けるよう接続するか、あるいは、さもなければ、バッテリ電源 ７０に接続する。電子回路５２が動作しているとき、そのような動作を示す信号 がライン８８によって制御回路８２に供給される。 ライン８８によって供給された信号に応答して、制御回路８２はライン１００ 上に第１の信号値の信号を発生し、該信号は、次に、ライン２８によって接続エ レメント４０に接続されたとき可変レベル電源１６に供給されるように接続エレ メント４０によってライン２８に供給される。逆に、電子回路５２が動作される べきでない場合は、第２の信号値の信号（または信号なしの状態）がライン８８ 上に発生されかつ制御回路８２に供給される。そのような場合は、制御回路８２ は第２の信号レベルの値の信号（または信号なしの状態）をライン１００上に発 生し、これは同様に可変レベル電源１６に供給することができる。 可変レベル電源１６が接続エレメント４０に接続された場合、電源１６はそれ によってライン２８上に電子回路５ ２が動作しているか否かを示す信号を受信する。 電子回路５２が動作しておりかつ電源１６が電子装置１０に接続されている場 合、電源１６によってライン２２上に発生された充電信号は回路５２に給電する のに充分大きな電力レベルのものでなければならない。逆に、電子回路５２が動 作可能であるべきでない場合には、電源１６は回路５２の動作を生じさせる電力 レベルの充電信号を発生する必要はない。 電源２２によって発生された充電信号はさらにバッテリ電源７０のバッテリセ ルを再充電するために使用されるから、電源１６によって発生される充電信号は バッテリ電源のバッテリセルを適切に再充電するための電力レベルのものでなけ ればならない。ライン２２上に電源１６によって発生された充電信号のレベルを 調整するよう動作する、充電レギュレータ５８はライン６４上に調整された充電 信号を発生し、該調整された充電信号はバッテリ電源７０のバッテリセルに供給 される。 制御回路８２はさらにバッテリ電源のバッテリセルに供給される調整された充 電信号のレベルを制御するためにライン９４上に制御信号を発生するよう動作す る。ライン９４上に制御回路８２によって発生される制御信号の値は、少なくと も部分的に、バッテリ電源７０において測定されかつライン１０６によって制御 回路８２に供給される測定電圧レベルによって決定することができる。（電源７ ０に おける測定電圧レベルは任意の伝統的な方法で測定できる。） 本発明の第１の好ましい実施例においては、電源１６が接続エレメント３４お よび４０によって電子装置１０に接続された場合、電源１６は電子回路５２が動 作する時間の間ライン２２上に低い電力レベルの信号を発生する。また、電源１ ６は電子回路５２が動作していない、または動作すべきでない場合に高い電力レ ベルの信号をライン２２上に発生する。電子回路５２が動作していないか、また は動作すべきでない場合は、電源１６によってライン２２上に発生された信号は バッテリ電源７０のバッテリセルを再充電するのに充分に高い電力レベルのもの とされる。 他の好ましい実施例では、電源１６は同様の方法で動作するが、ライン２２上 に発生される信号はさらにバッテリ電源７０に蓄積された電荷の量に依存する。 （また、電源７０に蓄積された電荷の量は該電源７０にかかる電圧レベルに比例 する。）すなわち、ライン１００上に制御回路８２によって発生された信号の値 が、少なくとも部分的に、ライン１０６によって制御回路８２に印加された信号 の値に依存する値である場合、可変レベル電源１６はライン２２上に上に述べた ２つの電力レベルの間のレベルで信号を発生し、該信号の特定の電力レベルはバ ッテリ電源７０のバッテリセルにすでに蓄積された電荷の量に依存する。 しかしながら、いずれの実施例においても、ライン２２ 上に可変レベル電源１６によって発生される信号の電力レベルは電子回路の動作 またはバッテリ電源７０のバッテリセルの再充電の間における過剰な熱発生を最 小にするような値となるよう選択される。 次に図２のブロック図に移ると、本発明の好ましい実施例の、総称的に参照数 字２１０で参照される、無線送受信機、ここでは無線電話、が示されている。無 線電話２１０は図１の電子装置１０に対応する。可変レベル電源２１６はライン ２２２および２２８によって無線電話２１０に解除可能に接続されており、該ラ イン２２２および２２８は点線で示された矩形の中に配置されたプラグ端子によ って表わされる、プラグコネクタであるものとして示されている、接続エレメン ト２３４および２４０に接続されている。可変レベル電源２１６は、次に、（プ ラグコネクタ２３６による接続によって）伝統的な家庭用電源または自動車の電 源に接続することができる。電源２１６は選択されたレベルの充電信号をライン ２２２上に発生するよう動作する。 無線電話２１０のライン２４６は接続エレメント２３４と無線電話２１０の送 受信機回路、ここでは受信回路部２５０および送信回路部２５２を含むものとし て示されている、とを相互接続する。電源２１６が無線電話２１０の接続エレメ ント２３４に接続されたとき、電源２１６によって発生される信号は受信回路部 ２５０および送信回路部２５２に供給され回路部２５０および２５２にそれぞれ の回 路部を動作させるための動作電力を供給できるようになる。 充電レギュレータ２５８もまた無線電話２１０の一部を形成しかつライン２４ ６に結合されて電源２１６がライン２２２により接続エレメント２３４に接続さ れたときに電源２１６によって発生される信号を受ける。充電レギュレータ２５ ８はライン２４６によってそこに供給された信号の値を調整しかつライン２６４ 上に調整された充電信号を発生するよう動作し、該調整された充電信号は再充電 可能なバッテリ電源２７０に供給されてそのバッテリセルの再充電を可能にする 。 再充電可能なバッテリ電源はライン２７６により受信回路部２５０および送信 回路部２５２に接続されている。可変レベル電源２１６が無線電話２１０に接続 されていない場合、再充電可能なバッテリ電源２７０のバッテリセル内に蓄積さ れたエネルギは受信回路部２５０および送信回路部２５２を動作させるための動 作電力を提供するために使用される。 制御回路２８２はライン２８８によって前記受信および送信回路部２５０およ び２５２に、ライン２９４によって充電レギュレータ２５８に、ライン３００に よって接続エレメント２４０に、そしてライン３０６によって再充電可能なバッ テリ電源２７０に接続されている。 ライン２８８によって制御回路２８２に提供される信号は前記回路部２５０お よび２５２が動作している時間を示 す。（前に述べたように、無線電話２１０の動作の間に、受信回路部２５０はし ばしば「スタンバイ」モードで給電され、該無線電話の送信回路部は典型的には 該無線電話によって２方向通信が行なわれるべき時間の間のみ動作する。） 受信回路部２５０のみが動作可能であるかあるいは受信回路部２５０も送信回 路部２５２も動作しない場合は、制御回路２８２はライン３００上に接続エレメ ント２４０およびライン２２８によって可変レベル電源２１６に印加するために 第１の信号レベルの信号を発生する。逆に、ライン２２８によって制御回路２８ ２に供給される信号が送信回路部２５２が動作可能であるか、または動作可能で あるべきであることを示している場合、制御回路２８２はライン３００上に第２ の信号レベルとなるべき信号を発生する。これに応じて、電源２１６は制御回路 ２８２によってライン３００上に発生された信号の信号レベルに依存する電力レ ベルの信号をライン２２２上に発生する。 無線電話２１０の動作の好ましい実施例においては、送信回路部２５２が動作 可能でない場合、または動作可能とすべきでない場合は、制御回路２８２によっ てライン３００上に発生される第１の信号レベルの信号は電源２１６にバッテリ 電源２７０のバッテリセルの再充電を可能にする電力レベルの信号をライン２２ ２上に発生させる。 送信回路部２５２が動作している場合は、制御回路２８ ２はライン３００上に前記第２の信号レベルの値の信号を発生して電源２１６に ライン２２２上に送信回路部２５２（かつまた受信回路部２５０）の動作を可能 にする第２の電力レベルの信号を発生させるが再充電可能なバッテリ電源２７０ のバッテリセルを再充電させないような第２の信号レベルの値の信号を発生する 。このようにして、再充電可能なバッテリ電源２７０のバッテリセルの再充電は 送信回路部２５２が動作していない場合にのみ行なわれる。これによって、同時 的な再充電および送信に応じての無線電話２１０のオーバヒートが避けられる。 ライン２９４上に制御回路２８２によって発生される制御信号は充電レギュレ ータ２５８の動作を制御するよう動作する。電源２１６によって発生された信号 がバッテリ電源２７０のバッテリセルを再充電するために充電電流を供給するの に使用されるべき場合は、制御回路２８２によってライン２９４上に発生された 充電制御信号はライン２６４上に発生される調整された充電信号がそのような再 充電を行なうための値となるようなレベルのものとされる。調整された充電信号 の正確な値はフィードバッグ制御ループによって維持される。 逆に、バッテリ電源２７０のバッテリセルが再充電されるべきでない場合は（ 例えば、送信回路部２５２が動作可能であるべき時間の間）、ライン２９４上に 制御回路２８２によって発生される充電制御信号は調整された充電信号 が充電レギュレータ２５８によってライン２６４上に発生されないようにするレ ベルとされる。 したがって、好ましい実施例においては、無線電話２１０の送信回路部２５２ が変調された信号を送信するよう動作すべき場合は、制御回路２８２は調整され た充電信号がバッテリ電源２７０のバッテリセルに印加されるのを防止するため の信号をライン２９４上に発生しかつまたライン３００上に前記第１の信号レベ ルの信号を発生して電源２１６に受信および送信回路部２５０および２５２のみ に給電するのに必要な低減されたレベルの信号をライン２２２上に発生させる。 逆に、送信回路部２５２が動作すべきでない場合は、ライン２９４上に発生さ れる充電制御信号は調整された充電信号がバッテリ電源２７０のバッテリセルに 供給できるようなレベルのものとされ、かつライン３００上に前記第２の信号レ ベルの信号が発生されて電源２１６にバッテリ電源２７０のバッテリセルの再充 電を可能にする電力レベルの信号をライン２２２上に発生させる。（受信および 送信回路部２５０および２５２の内部の回路がライン２４６上の電力をそれぞれ の回路部２５０および２５２に印加するのを防止する。） 無線電話２１０はさらにライン３１８によって受信および送信回路部２５０お よび２５２に接続された入力要素または入力エレメント３１２を含むものとして 示されている。 同様に、表示要素または表示エレメント３２４もまたライン３２８によって回路 部２５０および２５２に結合されている。 次に図３の部分的ブロック、部分的回路図に移ると、ここでは参照数字３５８ で示された、充電レギュレータが示されている。充電レギュレータ３５８は図２ の無線電話２１０の充電レギュレータ２５８および図１の電子装置１０の充電レ ギュレータ５８と類似している。前の図の電源２１６および１６によって発生さ れる信号と同様の充電信号がライン４４６によって充電レギュレータ３５８に供 給される。充電制御信号が図１および図２の充電レギュレータ５８および２５８ の充電制御信号がそれぞれライン９４および２９４上に発生されるのと類似の方 法でライン４９４によって充電レギュレータ３５８に供給される。また、調整さ れた充電信号が図１および図２のそれぞれライン６４および２６４上に発生され るのと類似の方法で調整された充電信号がライン４６４上に発生される。 ライン４４６上に発生された信号は電界効果トランジスタ５０４のソース電極 に供給される。トランジスタ５０４のドレイン電極は抵抗５１０およびダイオー ド５１６を通ってライン４６４に結合されている。 差動増幅器を形成するよう構成された、比較器５２４は抵抗５３０を介して抵 抗５１０の左側に接続された正の入力を含む。比較器５２４の負の入力は抵抗５ ３６を介して 抵抗５１０の右側に接続されている。分路用（シャント：Ｓｈｕｎｔ）抵抗５４ ２および５４８がさらに比較器５２４の、それぞれ、前記正および負の入力に結 合されている。 比較器５２４はその正および負の入力に印加された信号の間の差を表わす差動 出力信号をライン５５４上に発生する。比較器５２４の正および負の入力に印加 される信号は抵抗５１０の左側部分および右側部分における電圧レベルを示して いるから、ライン５５４上に発生される信号は抵抗５１０における電圧降下を表 わしている。（また、電圧はドレイン電極における電流に関係するから、ライン ５５４上に発生される信号はライン４６４における電流に関係している）。 ライン５５４は比較器５６０の正の入力に結合されている。比較器５６０もま た差動増幅器を形成するよう構成されている。ラィン４９４上に発生される充電 制御信号は比較器５６０の負の入力に印加される。ライン５６６上に発生される 増幅器５６０の差動出力は抵抗５７２を介してトランジスタ５０４のゲート電極 に供給されている。シャント容量５７８がさらにトランジスタ５０４のゲート電 極とグランドとの間に接続されている。トランジスタ５０４のドレイン電極とそ のゲート電極との間に形成されるループはフィードバッグループを形成し、該フ ィードバッグループはドレイン電極およびライン４６４の電流レベルを制御する ためにトランジスタ５０４のゲート電極に印加された 信号の値がトランジスタ５０４を（真空管の動作に類似した）伝統的な方法で動 作させるから、ライン４６４上に発生される信号の電流（かつ、したがって、電 力レベル）の制御を可能にする。また、ライン４９４上に供給される充電制御信 号の値はゲート電極に印加される信号の値を制御する。ライン４９４上に発生さ れる信号の値の適切な変動によってライン４６４上に発生される信号が任意の所 望の値となるようにする。 次に、図４の概略図に移ると、総称的に参照数字６１０で参照される、無線電 話が示されている。無線電話６１０は図２のブロック図に示された無線電話２１ ０に対応する。図２においてブロック形式で示された無線電話２１０の要素は、 ここではバッテリパック６１４を構成するものとして示された再充電可能なバッ テリ電源２７０を除き、図４の無線電話６１０のハウジング内に配置されている 。 無線電話６１０はライン６２２および６２８を介して可変レベル電源６１６に 接続されており、該ライン６２２および６２８は電源６１６をプラグコネクタ６ ３０を介して無線電話６１０の接続エレメントに接続する。（無線電話６１０の 接続エレメントは図面では隠れているが、図２の接続エレメント２３４および２ ４０に対応する。）プラグコネクタ６３６もまた図面に示されており、電源６１ ６を伝統的な家庭用電源に接続できるようにしている。（プラグコネクタ６３６ は伝統的な家庭用電源に接続できるよう にするプラグコネクタから構成されるが、もちろん、他の形式の電源に接続でき るようにする他のプラグコネクタも同様に使用可能である。） 電源６１６は無線電話６１０から遠隔的に配置されているが、ライン６２２お よび６２８によって接続されているため、無線電話６１０は無線電話６１０と電 源６１６との間の接続にもかかわらずユーザによって好適に動作させることがで きる。 無線電話６１０が「スタンバイ」モードで動作する場合は、ライン６２８上に 無線電話６１０によって発生される制御信号は電源６１６に比較的高い電力レベ ルの信号をライン６２２上に発生させて再充電可能な電源からなるバッテリパッ ク６１４のバッテリセルの再充電を可能にする。しかしながら、無線電話６１０ が変調された信号を送信するよう動作する場合は、無線電話６１０はライン６２ ８上に制御信号を発生し電源６１６に比較的低い電力レベルの信号を発生させ、 バッテリパック６１４のバッテリセルは再充電されずかつライン６２２上に発生 される信号は無線電話の送信回路部および受信回路部の給電を可能にする電力レ ベルのものとされる。このような方法により、無線電話６１０のオーバヒートが 避けられるが、それは無線電話６１０の送信回路部およびバッテリパック６１４ のバッテリセルの再充電が同時に行なわれないからである。 次に図５の流れ図に移ると、図２の無線電話２１０の制 御回路によって実行可能な参照数字７００で総称的に参照される、アルゴリズム が示されている。実行された場合、アルゴリズム７００は回路２８２が再充電可 能なバッテリ電源２７０（または、図４の無線電話６１０に関しては、バッテリ パック６１４）への充電電流の供給、かつまた電源２１６（または、無線電話６ １０に関しては、電源６１６）によって発生される信号の電力レベルを制御する ためにライン２９４および３００上に制御信号を発生させる。 始めに、判断ブロック７６０で示されるように、可変レベル電源が無線電話に 接続されているか否かに関し判断が行なわれる。もし該電源が無線電話に接続さ れていなければ、ノー分岐（ｎｏ ｂｒａｎｃｈ）がとられ、かつ無線電話２１ ０の受信および送信回路部２５０および２５２はバッテリ電源２７０の蓄積され たエネルギによって給電される。 しかしながら、もし電源が無線電話に接続されていれば、イエス分岐（ｙｅｓ ｂｒａｎｃｈ）が判断ブロック７１８へととられかつ送信回路部２５２が変調 された信号を送信するために動作可能であるか否かに関し判断が行なわれる。も し無線電話が「スタンバイ」モードにあるかあるいはそうでない場合に送信回路 部２５２が動作可能でなければ、ノー分岐がとられ、第１の信号レベルの制御信 号が、ブロック７２４で示されるように、ライン３００上に発生され、かつライ ン２９４上に発生された充電制御信号は、 ブロック７３０で示されるように、充電レギュレータ２５８がライン２６４上に 調整された充電信号を発生できる値で発生されてバッテリ電源２７０のバッテリ セルを再充電する。 しかしながら、もし送信回路部２５２が動作可能または動作すべき場合は、イ エス分岐が判断ブロック７１８からとられ、ブロック７３６で示されるように、 ライン３００上に発生される制御信号は第２の信号レベル値のものとなり、かつ ライン２９４上に発生される充電制御信号は、ブロック７４２で示されるように 、充電レギュレータ２５８がライン２６４上に調整された充電信号を発生させな いような信号レベルのものとなる。アルゴリズム７００は無線電話２１０の動作 の間に反復される。 図６は、本発明の好ましい実施例の、総称的に参照数字８００で参照される、 方法の方法ステップを示す論理的流れ図である。方法８００は可変レベル電源が 無線電話に接続されている場合に可変レベル電源によって発生される少なくとも ２つの電力レベルのいずれかの動作電力を受けるよう動作する、無線電話の送受 信回路の給電を可能にする。 始めに、かつブロック８０６で示されるように、可変レベル電源が無線電話に 動作電力を提供するために該無線電話に解除可能に接続される。 次に、かつブロック８１２で示されるように、可変レベル電源が電子装置に第 １の電力レベルの動作電力を提供す るよう結合されている場合に応答して再充電可能な電源が充電信号を受信するよ う結合される。 次に、かつブロック８１８で示されるように、送受信機回路は可変レベル電源 によって発生された動作電源あるいは再充電可能な電源によって蓄積されたエネ ルギによって発生された電力のいずれかを与えられる。 最後に、かつブロック８２４で示されるように、電源制御信号が前記可変レベ ル電源に印加するために発生され、該電源制御信号は可変レベル電源の動作電力 が前記少なくとも２つの電力レベルのうちの第１のものとなるようにする少なく とも第１の信号レベルのものか、あるいは可変レベル電源の動作電力が前記少な くとも２つの電力レベルのうちの第２のものとなるようにする第２の信号レベル のものである。 本発明の好ましい実施例の電子装置、およびそのための方法は外部的に発生さ れた信号の電力レベルがそのような電子装置の電力の必要性に依存するレベルと なるようにするから、電子装置への多量の電力の印加の結果として引き起こされ る過剰な量の熱の発生が避けられる。 本発明が種々の図面に示された好ましい実施例に関して説明されたが、本発明 から離れることなく本発明と同じ機能を達成するために他の同様の実施例を使用 することができ、かつ説明された実施例に対して修正および付加を成すことが可 能なことが理解されるべきである。したがって、 本発明はいずれか単一の実施例に限定されるべきものではなく、むしろ添付の請 求の範囲の記載にしたがった広さおよび範囲で解釈されるべきものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．可変レベル電源と接続されたとき該可変レベル電源によって発生される電 力を受けるために該可変レベル電源に切り離し可能に接続可能な電子装置であっ て、 前記可変レベル電源との接続が可能なコネクタであって、該コネクタは前記可 変レベル電源によって発生された電力を受信するために第１の接続エレメントを 含みかつ前記可変レベル電源に電源制御信号を提供するために第２の接続エレメ ントを含むもの、 前記第１の接続エレメントに動作可能に結合されて前記可変レベル電源から電 力を受ける再充電可能な電源、そして 前記再充電可能な電源および前記第２の接続エレメントに動作可能に結合され て前記電子回路の動作モードを示す電源制御信号を提供する電子回路、 を具備する電子装置。 ２．前記再充電可能な電源は少なくとも１つのバッテリセルを含むバッテリ電 源を具備する、請求項１に記載の電子装置。 ３．前記電子回路は前記第１の接続エレメントにおいて前記可変レベル電源に よって発生された電力および前記再充電可能な電源によって蓄積されたエネルギ により発生される電力のいずれかを交代的に受けるよう動作可能に結合 される、請求項１に記載の電子装置。 ４．前記電気回路は無線送受信機の少なくとも一部を含む、請求項３に記載の 電子装置。 ５．前記無線送受信機は無線電話からなる、請求項４に記載の電子装置。 ６．さらに、前記コネクタの前記第１の接続エレメントと前記再充電可能な電 源との間に動作可能に結合されて前記可変レベル電源からの電力を受信しかつ前 記可変レベル電源からの電力の電流を調整し前記再充電可能な電源を再充電する ための調整された充電信号を生成する充電レギュレータを具備する、請求項１に 記載の電子装置。 ７．前記充電レギュレータ充電調整信号を受信するよう動作可能に結合されか つ前記調整された充電信号の電流を示す信号を前記充電調整信号と比較して前記 電力の電流を調整するフィードバッグ制御回路を具備する、請求項６に記載の電 子装置。 ８．接続された可変レベル電源によって発生された電力を使用して電子回路に 関連する再充電可能な電源を再充電する方法であって、 （ａ）前記可変レベル電源によって発生された電力を受けかつそのような 電力を前記再充電可能な電源に供給して前記再充電可能な電源を再充電する段階 、そして （ｂ）前記再充電可能な電源に関連する電子回路の動作モードを示す電源 制御信号を前記可変レベル電源に提 供する段階、 を具備する電子回路に関連する再充電可能な電源を再充電する方法。 ９．前記電子回路は関連する再充電可能な電源を有する無線送受信機によって 提供される、請求項８に記載の方法。 １０．さらに、 （ｃ）前記可変レベル電源からの電力の電流を調整しかつ前記再充電可能 な電源の再充電のための調整された充電信号を生成する段階、 を具備する、請求項８に記載の方法。