JPH09149559A - 充電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯型電子機器の２次電池の端子電圧の如何
に拘わらず、２次電池の充電と、所定の電子回路への給
電とを並列に行う。 【解決手段】 充電装置１０Ｐの充電端子１０ａ，１０
ｂに、充電制御スイッチＳＷ２を介して、２次電池２を
接続すると共に、整流ダイオード２１と平滑コンデンサ
２２とを介して、携帯型電子機器１Ｐの電子回路３を接
続する。２次電池の端子電圧が電子回路３の最低動作電
圧に足りないことが電圧検出回路１５により検出される
と、その検出出力に基づいて動作するパルス列発生回路
１７のパルスＰ17により、スイッチＳＷ２を周期的に開
閉して、２次電池を間欠充電すると共に、整流平滑回路
を介して電子回路３に給電する。２次電池の端子電圧が
電子回路３の最低動作電圧に達すると、スイッチをオン
として２次電池を連続充電すると共に、ダイオードを介
して電子回路３に給電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、携帯型の電子機
器の電源として使用される２次電池の充電に使用して好
適な充電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、普及が著しい携帯電話機では、電
話機本体の正面に、受話器および送話器、ダイヤルキー
および各種の機能制御キー、液晶表示素子などが配設さ
れる。また、本体の背部には、この携帯電話機の電源と
しての２次電池が結合されて、バッテリー駆動式に構成
される。

【０００３】従来、このような携帯用小型電子機器の電
源としての２次電池としては、ニッケル・カドミウム蓄
電池が一般的であったが、より高容量・高エネルギー密
度の、ニッケル・水素蓄電池や、更にエネルギー密度の
高い、リチウムイオン蓄電池が使用されるようになっ
た。

【０００４】このリチウムイオン蓄電池は、公称電圧が
３．６Ｖと、ニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・
水素蓄電池の公称電圧１．２Ｖの３倍も高く、充放電の
サイクル寿命も１２００回と、ニッケル・カドミウム蓄
電池やニッケル・水素蓄電池の５００回の２倍以上に長
い。

【０００５】また、ニッケル・カドミウム蓄電池やニッ
ケル・水素蓄電池には、１００％放電をしないうちに充
電して使用することを繰り返すと、電極に不活性部分が
生じて、放電半ばで電圧が低下する現象、いわゆるメモ
リ効果があり、このメモリ効果によって、実効的な容量
が減少する。もっとも、ニッケル・カドミウム蓄電池や
ニッケル・水素蓄電池を完全放電させてから再充電する
ことにより、メモリ効果を解消して、正規の容量を回復
することができる。

【０００６】このため、ニッケル・カドミウム蓄電池や
ニッケル・水素蓄電池用の充電器としては、充電する前
に完全放電させるようになっているものもあり、その分
だけ、充電のための所要時間が長くなり、また、ばらつ
く。

【０００７】リチウムイオン蓄電池には、上述のような
メモリ効果がないため、充電器が簡易化できる。また、
リチウムイオン蓄電池は、定電流回路と定電圧回路とに
よって、簡単に充電することができる。その上、リチウ
ムイオン蓄電池は、その電池の特性を利用して、電池電
圧または充電電流に基づいて、電池の充電量をほぼ正確
に算出することができる。

【０００８】例えば、図５に示すように、リチウムイオ
ン蓄電池ＢLiの汎用充電器１０は、充電端子の一方１０
ａと、商用交流から所要の直流出力を得る直流電源回路
（いわゆるＡＣアダプタ）１１の出力端子の一方１１ａ
との間に、定電流回路１２と定電圧回路１３とが縦続接
続されると共に、充電端子の他方１０ｂと直流電源回路
１１の出力端子の他方１１ｂとの間に、電流検出用の抵
抗器１４ｒが介挿される。この抵抗器１４ｒの両端間に
発生する電圧が電流検出回路１４に供給され、充電端子
１０ａ，１０ｂ間の電圧が電圧検出回路１５に供給され
ると共に、電流検出回路１４と電圧検出回路１５の出力
が充電量表示回路１６に供給される。

【０００９】そして、定電流回路１２は、単セルの最大
充電電流は２Ｃ（１／２時間率）以下となるように設定
され、また、定電圧回路１３は、単セルの充電電圧が
４．２±０．０５Ｖの比較的狭い範囲に設定される。こ
れは、充電容量が充電電圧値に大きく依存することによ
る。

【００１０】リチウムイオン蓄電池の充電は、例えば、
図６に示すように、充電初期の３０分間に、１Ｃ（１時
間率）の充電電流による急速充電によって、電池容量の
ほぼ５０％まで充電され、以後、２時間にわたる定電圧
充電によって、１００％充電される。なお、定電圧充電
期間中の充電電流は、電池の特性によって、自動的に漸
減する。

【００１１】前述のような携帯電話機用の充電台は、携
帯電話機本体背部に結合されたままで、２次電池を充電
することができるように構成される。例えば、２次電池
の底部に、充電用の入力端子が配設され、携帯電話機
を、充電台の所定位置に載置することにより、充電台側
の出力端子と、２次電池側の入力端子とが接続される。
なお、この充電台には、いわゆるＡＣアダプタが内蔵さ
れている。また、予備の２次電池を単体で充電するため
の出力端子も設けられている。

【００１２】ところで、携帯電話機は、充電台に載置さ
れている場合であっても、動作可能状態にあることが望
ましい。

【００１３】ところが、上述のように、携帯電話機本体
に結合したまま２次電池を充電しながら、携帯電話機を
動作させようとしても、その２次電池が、完全放電され
て、残存容量が０％、いわゆる「電池切れ」の状態にあ
るときには、２次電池の端子電圧Ｖ2(0)は、携帯電話機
の最低動作電圧Ｖwminを下回ってしまい、携帯電話機を
動作させることができない。

【００１４】前述のようなリチウムイオン蓄電池が用い
られるときは、携帯電話機の最低動作電圧Ｖwminが、例
えば３．０Ｖに設定される。一方、リチウムイオン蓄電
池の完全放電時の端子電圧Ｖ2(0)は、前出図６に示すよ
うに、ほぼ２．５Ｖまで低下している。

【００１５】また、２次電池の充電が進んで、その端子
電圧が、携帯電話機の最低動作電圧Ｖwmin以上になった
場合でも、２次電池から携帯電話機に給電すると、２次
電池の充放電回数が増えて、劣化を早めてしまう。

【００１６】このため、従来の携帯電話機と、その充電
台とは、２次電池と、この２次電池の負荷となる、携帯
電話機の回路系とに対して、別々に給電することができ
るように構成されている。

【００１７】最も単純には、２次電池用と、携帯電話機
の回路系用とに、別々の直流電源を備えることが考えら
れる。しかしながら、このような構成では、形状が大型
になると共に、コストが大幅に増加してしまう。

【００１８】そこで、従来は、例えば、図７に示すよう
に、２次電池および携帯電話機の回路系に、それぞれ対
応する２つのスイッチを通じて、単一の直流電源の出力
を供給するようにしていた。

【００１９】図７において、携帯電話用の充電台１０Ｄ
は、前出図５に示した汎用の充電器１０と同様に、充電
端子の一方１０ａと、商用交流から所要の直流出力を得
る直流電源回路１１の出力端子の一方１１ａとの間に、
定電流回路１２と定電圧回路１３とが縦続接続されると
共に、充電端子の他方１０ｂと直流電源回路１１の出力
端子の他方１１ｂとの間に、電流検出用の抵抗器１４ｒ
が介挿される。この抵抗器１４ｒの両端間に発生する電
圧が電流検出回路１４に供給され、充電端子１０ａ，１
０ｂ間の電圧が電圧検出回路１５に供給される。

【００２０】また、携帯電話機１は、２次電池（リチウ
ムイオン蓄電池）２と、軽負荷回路３Ｌと、重負荷回路
３Ｗと、共通の動作制御スイッチＳＷ３とを含んで構成
される。

【００２１】軽負荷回路３Ｌは、着信の「待ち受け」状
態にあるとき連続動作する受信系回路および制御系回
路、ならびに、待ち受け時に公衆基地局との間に制御回
線を形成するために間欠動作する送信系回路とを表すも
のとし、重負荷回路３Ｗは、通話時に連続動作する各回
路を表すものとする。また、スイッチＳＷ３は、オフフ
ックに対応するスイッチである。

【００２２】２次電池２、軽負荷回路３Ｌおよび重負荷
回路３Ｗの各一端が充電台１０Ｄの充電端子の一方１０
ａに共通に接続される。２次電池２の他端が、充電制御
スイッチＳＷ２を通じて、充電端子の他方１０ｂに接続
されると共に、軽負荷回路３Ｌと重負荷回路３Ｗとの各
他端が、動作制御スイッチＳＷ３を通じて、充電端子の
他方１０ｂに接続される。そして、充電台１０Ｄの電流
検出回路１４と電圧検出回路１５との出力が、それぞれ
制御信号として、充電制御スイッチＳＷ２に供給され
る。

【００２３】図７の充電台１０Ｄの動作は、概ね次のよ
うである。

【００２４】初期状態で、２次電池２は完全に放電され
ており、その端子電圧Ｖ2(0)が携帯電話機１の最低動作
電圧Ｖwmin（＝３．０Ｖ）よりも低いものとする。ま
た、図７に示すように、スイッチＳＷ２が「オン」とさ
れると共に、スイッチＳＷ３は「オフ」であるとする。

【００２５】（ａ）２次電池２の端子電圧Ｖ2(0)を電圧
検出回路１５により検出すると、その端子電圧はＶwmin
より低いので、その検出出力により、充電制御スイッチ
ＳＷ２は「オン」のままとする。すると、２次電池２が
充電されて、その端子電圧が上昇し、適宜の時点ｔａ
に、携帯電話機１の最低動作電圧Ｖwminに達する。

【００２６】（ｂ）充電中、２次電池２の端子電圧と、
充電台１０Ｄの出力電流の検出を継続する。時点ｔａの
前または後で、動作制御スイッチＳＷ３が「オン」とさ
れると、両負荷回路３Ｌ，３Ｗが動作状態となって、携
帯電話機１の消費電流が急増すると共に、２次電池２の
端子電圧が低下する。

【００２７】（ｃ）電流検出回路１４により、携帯電話
機１の消費電流の増大を検出して、その検出出力によ
り、充電制御スイッチＳＷ２を「オフ」に切り換える。
携帯電話機１では、充電台１０Ｄから給電されて、相手
方との通話が行われる。２次電池２は、放電経路が遮断
されて、充放電回数の増加が抑えられ、劣化が防止され
る。

【００２８】（ｄ）通話処理中も、携帯電話機１の消費
電流の検出を継続する。通話が終わると、携帯電話機１
の消費電流が急減すると共に、２次電池２の端子電圧が
上昇する。

【００２９】（ｅ）電流検出回路１４の検出出力によ
り、充電制御スイッチＳＷ２を「オン」に戻す。このと
き、２次電池２の充電が継続されて、適宜の時点ｔｆ
に、２次電池２が満充電となる。

【００３０】（ｆ）電流検出回路１４および電圧検出回
路１５により、２次電池２の満充電を検出して、両検出
出力により、充電制御スイッチＳＷ２を「オフ」に切り
換える。これにより２次電池２の過充電が防止される。
時点ｔｆ以後は、動作制御スイッチＳＷ３が「オン」と
されても、充電制御スイッチＳＷ２は「オフ」のままで
あり、携帯電話機１では、充電台１０Ｄからの給電によ
り、相手方との通話が行われる。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような、従来の充電台１０Ｄでは、２次電池２の充電期
間、携帯電話機１側での（使用者による）操作に応じ
て、充電台１０Ｄから給電されるため、全充電期間にわ
たり、軽負荷回路３Ｌを動作させて、「待ち受け」状態
を実現することができず、携帯電話機１の基本的機能が
制限されるという問題があった。

【００３２】かかる点に鑑み、この発明の目的は、比較
的簡単な構成で、携帯型の電子機器の電源である２次電
池を充電する場合、２次電池の端子電圧の如何に拘わら
ず、２次電池の充電と、所定の電子回路への給電とを並
列に行うことができる充電装置を提供するところにあ
る。

【００３３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明による充電装置は、携帯型電子機器の電源
としての２次電池を充電するための直流電源回路と出力
端子とを備えた充電装置において、スイッチ手段と、整
流平滑手段と、上記２次電池の端子電圧を検出する電圧
検出手段と、この電圧検出手段の検出出力に基づいて、
上記スイッチ手段を周期的に開閉する制御手段とを設
け、上記スイッチ手段を介して上記出力端子と２次電池
を接続すると共に、上記整流平滑手段を介して上記出力
端子に携帯型電子機器の所定の電子回路を接続し、上記
電圧検出手段により２次電池の所定値以下の端子電圧が
検出されたときは、上記制御手段により上記スイッチ手
段を周期的に開閉するようにしたことを特徴とするもの
である。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図１および図２を参照しな
がら、この発明による充電装置を、消費電流がほぼ一定
で、かつ、比較的少ない携帯型の電子機器、例えば、ペ
ージャのための充電台に適用した第１の実施の形態につ
いて説明する。

【００３５】この発明の第１の実施の形態の構成を図１
に示す。この図１において、前出図７に対応する部分に
は同一の符号を付ける。

【００３６】図１において、ページャ用の充電台１０Ｐ
は、前出図７に示した充電台１０Ｄと同様に、充電端子
の一方１０ａと、商用交流から所要の直流出力を得る直
流電源回路１１の出力端子の一方１１ａとの間に、定電
流回路１２と定電圧回路１３とが縦続接続され、充電端
子の他方１０ｂと直流電源回路１１の出力端子の他方１
１ｂとの間に、電流検出用の抵抗器１４ｒが介挿され
る。抵抗器１４ｒの両端間に生ずる電圧が電流検出回路
１４に供給されると共に、充電端子１０ａ，１０ｂ間の
電圧Ｖ10が電圧検出回路１５に供給される。

【００３７】この実施の形態では、パルス列発生回路１
７が設けられ、このパルス発生回路１７には、制御信号
として、電圧検出回路１５の検出出力が供給される。そ
して、両充電端子１０ａ，１０ｂの間に、整流用のダイ
オード２１と、平滑用のコンデンサ２２とが直列に接続
される。

【００３８】ページャ１Ｐ側では、２次電池（リチウム
イオン蓄電池）２の一端が充電台１０Ｐの充電端子の一
方１０ａに接続されると共に、２次電池２の他端が、充
電制御スイッチＳＷ２を通じて、充電端子の他方１０ｂ
に接続され、負荷回路３がコンデンサ２２に並列に接続
される。

【００３９】そして、電流検出回路１４および電圧検出
回路１５の各検出出力と、パルス列発生回路１７の出力
Ｐ17とが、それぞれ開閉制御信号として、スイッチＳＷ
２に供給される。

【００４０】なお、直流電源回路１１は、図示は省略す
るが、スイッチングトランジスタと高周波用変成器とを
含む、ＤＣ−ＤＣコンバータを用いて、主電源回路の直
流出力を、いわゆるスイッチング方式により、一旦、高
周波電流に変換し、この高周波電流を整流することによ
り、出力端子に接続される２次電池を充電するための直
流出力に変換するようにしてもよい。

【００４１】次に、図２をも参照しながら、図１の第１
の実施の形態の動作について説明する。

【００４２】ページャシステムにおいては、呼び出し元
がページャに与えられている番号に電話をかけると、こ
れが基地局（オペレータ）を通じてそのページャに通知
され、そのページャを携帯する者（呼び出し先）が、ベ
ル音などで呼び出される。

【００４３】前述と同様に、初期状態で、２次電池２は
完全に放電されており、その端子電圧Ｖ2(0)がページャ
１Ｐの最低動作電圧Ｖwmin（＝３．０Ｖ）よりも低いも
のとする。また、スイッチＳＷ２は「オン」であるとす
る。

【００４４】上述のような条件で、図１の充電台１０Ｐ
は、概ね次のように動作する。

【００４５】（ａ）２次電池２の端子電圧Ｖ2(0)を電圧
検出回路１５により検出して、その検出出力により、パ
ルス列発生回路１７を起動して、図２Ａに示すような、
一定パルス率（デューティ・ファクタ）のパルス列Ｐ17
を発生させて、充電制御スイッチＳＷ２を駆動する。す
ると、スイッチＳＷ２は、パルス列Ｐ17の“ハイレベ
ル”、“ローレベル”に応じて、「オン」と「オフ」と
を繰り返す。

【００４６】これにより、２次電池２は、スイッチＳＷ
２の「オン」の期間のみ、間欠的に定電流充電されて、
その端子電圧が上昇する。

【００４７】一方、充電端子１０ａ，１０ｂ間の電圧Ｖ
10は、スイッチＳＷ２の「オン」の期間に低減されて、
図２Ｂに示すようなパルス列となり、整流ダイオード２
１を通じて、コンデンサ２２を充電する。コンデンサ２
２の容量が充分大きいとき、その端子電圧Ｖ22は、充電
端子１０ａ，１０ｂ間のピーク電圧（スイッチＳＷ２が
「オフ」の期間の電圧）に概ね等しく、ページャ１Ｐの
最低動作電圧Ｖwminに足りる。

【００４８】従って、間欠充電期間中、負荷回路３は、
整流ダイオード２１と平滑コンデンサ２２とを介して、
充電台１０Ｐから供給される直流電力により、正常に動
作する。

【００４９】（ｂ）上述の間欠充電中、２次電池２の端
子電圧の検出を継続する。この場合、適宜の時点ｔａ
で、２次電池２の端子電圧Ｖ2aがページャ１Ｐの最低動
作電圧Ｖwminに達する。

【００５０】（ｃ）２次電池２の端子電圧Ｖ2aを電圧検
出回路１５により検出して、その検出出力により、パル
ス列発生回路１７を休止させると共に、充電制御スイッ
チＳＷ２を「オン」とする。すると、２次電池２が連続
充電される。この連続充電中、２次電池２の起電力は充
電台１０Ｐの充電電圧Ｖ10よりも低いので、負荷回路３
は、ダイオード２１を通じて、主として、充電台１０Ｐ
から給電される。そして、適宜の時点ｔｆに２次電池２
が満充電となる。

【００５１】（ｄ）電流検出回路１４および電圧検出回
路１５により、２次電池２の満充電を検出して、両検出
出力により、充電制御スイッチＳＷ２を「オフ」に切り
換える。これにより、２次電池２から負荷回路３への給
電と、２次電池２の過充電とが確実に防止される。

【００５２】上述のように、図１の実施の形態では、２
次電池２の端子電圧がページャ１Ｐの最低動作電圧Ｖwm
inに足りない期間にも、間欠充電と整流とにより、単一
の直流電源回路１１から、２次電池２の充電とページャ
１Ｐへの給電とを並列に行うことができて、充電期間中
に、ページャ１Ｐの基本的機能が制限されることはな
い。

【００５３】［第２の実施の形態］次に、図３および図
４を参照しながら、この発明による充電装置を携帯電話
機のための充電台に適用した他の実施の形態について説
明する。

【００５４】この発明の他の実施の形態の構成を図４に
示す。この図４において、前出図１および図７に対応す
る部分には同一の符号を付ける。

【００５５】図４において、充電台１０Ｍは、前出図１
に示した充電台１０Ｐと同様に、充電端子の一方１０ａ
と、商用交流から所要の直流出力を得る直流電源回路１
１の出力端子の一方１１ａとの間に、定電流回路１２と
定電圧回路１３とが縦続接続される。

【００５６】この実施の形態の充電台１０Ｍでは、充電
端子の他方１０ｂと直流電源回路１１の出力端子の他方
１１ｂとの間に、電流検出用の抵抗器１４ｒと、比較的
高い抵抗値の抵抗器１８とが直列に介挿されると共に、
この抵抗器１８に並列に、スイッチＳＷ１が接続され
る。

【００５７】抵抗器１４ｒの両端間に生ずる電圧が電流
検出回路１４に供給されると共に、充電端子１０ａ，１
０ｂ間の電圧Ｖ10が電圧検出回路１５に供給され、電流
検出回路１４の検出出力が、制御信号として、スイッチ
ＳＷ１に供給される。

【００５８】また、この実施の形態では、パルス列発生
回路１７Ｍに、制御信号として、電圧検出回路１５の検
出出力が供給されると共に、パルス幅変調信号として、
電圧Ｖ10が供給される。そして、両充電端子１０ａ，１
０ｂの間に、整流用のダイオード２１と、平滑用のコン
デンサ２２とが直列に接続される。

【００５９】携帯電話機１Ａ側では、２次電池（リチウ
ムイオン蓄電池）２と、重負荷回路３Ｗとの各一端が充
電台１０Ｍの充電端子の一方１０ａに接続され、２次電
池２の他端が、充電制御スイッチＳＷ２を通じて、充電
端子の他方１０ｂに接続されると共に、重負荷回路３Ｗ
の他端は、動作制御スイッチＳＷ３を通じて、充電端子
の他方１０ｂに接続される。また、軽負荷回路３Ｌはコ
ンデンサ２２に並列に接続される。

【００６０】そして、電流検出回路１４および電圧検出
回路１５の各検出出力と、パルス列発生回路１７Ｍの出
力Ｐ17とが、それぞれ開閉制御信号として、スイッチＳ
Ｗ２に供給される。

【００６１】前述のように、軽負荷回路３Ｌは、着信の
「待ち受け」状態にあるとき連続動作する受信系回路お
よび制御系回路、ならびに、待ち受け時に公衆基地局と
の間に制御回線を形成するために間欠動作する送信系回
路とを表すものとし、重負荷回路３Ｗは、通話時に連続
動作する各回路を表すものとする。

【００６２】また、スイッチＳＷ３は、オフフックボタ
ンに対応するスイッチであって、その開閉は、動作モー
ドに応じて、軽負荷回路３Ｌ内の制御系回路によっても
制御される。

【００６３】次に、図３をも参照しながら、図４の第２
の実施の形態の動作について説明する。

【００６４】前述と同様に、初期状態で、２次電池２は
完全に放電されており、その端子電圧Ｖ2(0)が携帯電話
機１Ａの最低動作電圧Ｖwmin（＝３．０Ｖ）よりも低い
ものとする。また、携帯電話機１Ａは、例えば、留守番
モードに設定されており、電話が掛かってきたときに
は、応答メッセージの送信と、相手方メッセージの録音
とが自動的に行われるものとする。そして、図４に示す
ように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が、いずれも「オン」
とされると共に、スイッチＳＷ３は「オフ」であるとす
る。

【００６５】上述のような条件で、図４の充電台１０Ｍ
は、概ね次のように動作する。

【００６６】（ａ）２次電池２の端子電圧Ｖ2(0)を電圧
検出回路１５により検出して、その検出出力により、パ
ルス列発生回路１７Ｍを起動して、充電制御スイッチＳ
Ｗ２を駆動する。このとき、スイッチＳＷ２は、パルス
列Ｐ17の“ハイレベル”、“ローレベル”に応じて、
「オン」と「オフ」とを繰り返す。

【００６７】これにより、２次電池２は、スイッチＳＷ
２の「オン」の期間のみ、間欠的に定電流充電されて、
その端子電圧が上昇する。

【００６８】また、パルス列発生回路１７Ｍには、パル
ス幅変調信号として、電圧Ｖ10が供給されているので、
パルス列Ｐ17のパルス率（デューティ・ファクタ）は、
電圧Ｖ10の上昇に伴い、図３Ａに示すように、漸次拡大
されて、間欠充電中の実効的充電電流が、一定パルス率
の場合より大きくなり、間欠充電期間を短縮することが
できる。

【００６９】一方、充電端子１０ａ，１０ｂ間の電圧Ｖ
10は、スイッチＳＷ２の「オン」の期間に低減されて、
図３Ｂに示すようなパルス列となり、整流ダイオード２
１を通じて、平滑コンデンサ２２を充電する。コンデン
サ２２の容量が充分大きいとき、その端子電圧Ｖ22は、
充電端子１０ａ，１０ｂ間のピーク電圧（スイッチＳＷ
２が「オフ」の期間の電圧）に概ね等しく、携帯電話機
１Ａの最低動作電圧Ｖwminに足りる。

【００７０】従って、この間欠充電状態で、軽負荷回路
３Ｌは、整流ダイオード２１と平滑コンデンサ２２とを
介して、充電台１０Ｐから供給される直流電力により、
正常に「待ち受け」動作をする。

【００７１】上述のような間欠充電中に、電話が掛かっ
てくると、動作制御スイッチＳＷ３が「オン」とされ
て、応答メッセージの送信などのために、重負荷回路３
Ｗが動作状態となり、携帯電話機１Ａの消費電流が急増
すると共に、充電端子１０ａ，１０ｂ間の電圧Ｖ10が低
下する。

【００７２】（ｂ）電流検出回路１４により、携帯電話
機１Ａの消費電流の増大を検出し、その検出出力によ
り、優先的に、スイッチＳＷ２を「オフ」とする。ま
た、電圧検出回路１５の電圧低下検出に応じて、パルス
列発生回路１７Ｍを休止させる。

【００７３】すると、２次電池２への充電経路が遮断さ
れて、電圧Ｖ10は、携帯電話機１Ａの最低動作電圧Ｖwm
inを超える、充電台１０Ｍの本来の電圧に戻り、ダイオ
ード２１を通じて、軽負荷回路３Ｌに給電されると共
に、重負荷回路３Ｗには、充電台１０Ｍから直接に給電
されて、相手方メッセージの録音までの留守番処理が実
行される。

【００７４】（ｃ）留守番処理中も、携帯電話機１Ａの
消費電流の検出を継続する。留守番処理が終わると、携
帯電話機１Ａの消費電流が急減すると共に、充電端子１
０ａ，１０ｂ間の電圧Ｖ10が上昇する。

【００７５】（ｄ）電圧検出回路１５の電圧上昇検出出
力により、パルス列発生回路１７Ｍを再起動して、その
出力パルス列Ｐ17により充電制御スイッチＳＷ２を駆動
し、スイッチＳＷ２の「オン」と「オフ」とを繰り返
す。これにより、２次電池２の間欠充電が継続され、そ
の端子電圧が上昇して、適宜時点ｔａにおいて、携帯電
話機１Ａの最低動作電圧Ｖwminに達する。

【００７６】（ｅ）２次電池２の端子電圧Ｖ2a＝Ｖwmin
を電圧検出回路１５により検出して、その検出出力によ
り、パルス列発生回路１７を休止させると共に、充電制
御スイッチＳＷ２を「オン」とする。したがって、２次
電池２が連続充電される。この連続充電中、２次電池２
の起電力は充電台１０Ｐの充電電圧Ｖ10よりも低いの
で、軽負荷回路３Ｌは、ダイオード２１を通じて、主と
して、充電台１０Ｐから給電される。そして、適宜の時
点ｔｆに２次電池２が満充電となる。

【００７７】（ｆ）２次電池２の満充電を、電流検出回
路１４と電圧検出回路１５とにより検出して、その検出
出力により、充電制御スイッチＳＷ２を「オフ」に切り
換えると共に、スイッチＳＷ１を「オフ」に切り換え
る。２次電池２から両負荷回路３Ｌ，３Ｗへの給電と、
２次電池２の過充電とが確実に防止される。

【００７８】上述のように、図４の実施の形態では、２
次電池２の端子電圧が携帯電話機１Ａの最低動作電圧Ｖ
wminに足りない期間にも、間欠充電と整流とにより、単
一の直流電源回路１１から、２次電池２の充電と軽負荷
回路３Ｌへの給電とを並列に行うことができて、全充電
期間中、携帯電話機１Ａの機能が制限されることはな
い。

【００７９】なお、上述の（ｅ）項での、２次電池２の
連続充電中に、電話が掛かってきたときには、（ｂ），
（ｃ）項の処理が行われて、その後、連続充電が継続さ
れる。

【００８０】図４の実施の形態では、次のようにして
も、２次電池２の過充電を防止することができる。

【００８１】即ち、上述の（ｅ）項の、２次電池２の連
続充電の末期においては、充電制御スイッチＳＷ２が
「オン」とされると共に、動作制御スイッチＳＷ３が
「オフ」とされている。

【００８２】この状態で、２次電池２の満充電が間近で
あることを電流検出回路１４により検出して、スイッチ
ＳＷ１を「オフ」とすることにより、比較的高い抵抗値
の抵抗器１８が充電経路に介挿されて、充電電流の値が
抑えられ、充電制御スイッチＳＷ２が「オン」とされた
ままでも、過充電を防止することができる。

【００８３】スイッチＳＷ１が「オフ」になっていると
きに、電話が掛かってきた場合は、電流検出回路１４に
より、携帯電話機１Ａの消費電流の増大を検出して、そ
の検出出力により、スイッチＳＷ１を「オン」とすれば
よい。

【００８４】あるいは、電圧検出回路１５により、充電
端子１０ａ，１０ｂ間の電圧Ｖ10の低下を検出して、図
４には示していないが、その検出出力により、スイッチ
ＳＷ１を「オン」とするようにしてもよい。

【００８５】また、抵抗器１８の抵抗値Ｒ18を適当に選
定することにより、スイッチＳＷ１を「オフ」とした場
合、携帯電話機１Ａの軽負荷回路３Ｌに流れる電流Ｉ3L
と、充電台１０Ｍの出力電流Ｉ10とをほぼ等しくするこ
とができて、連続充電の末期において、２次電池２に充
電電流が殆ど流入しないようにすることもできる。

【００８６】［その他の実施の形態］上述の各実施の形
態では、スイッチＳＷ２を含む充電制御機能の全てが充
電台側に配設されるとしたが、充電制御機能の各部を、
充電台側と電子機器側とに、適宜に分散して配設し、相
互に制御信号を授受するすることにより、上述の各実施
の形態と同様の制御処理を実行させるようにしてもよ
い。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の充電装
置によれば、携帯型の電子機器の電源である２次電池を
充電する場合、２次電池の端子電圧の如何に拘わらず、
２次電池の充電と、所定の電子回路への給電とを並列に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による充電装置の実施の形態の構成を
示すブロック図である。

【図２】この発明の実施の形態の動作を説明するための
タイムチャートである。

【図３】この発明の他の実施の形態の動作を説明するた
めのタイムチャートである。

【図４】この発明の他の実施の形態の構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】この発明を説明するためのブロック図である。

【図６】この発明を説明するための略線図である。

【図７】従来の充電装置の構成例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１，１Ａ 携帯電話機 １Ｐ ページャ ２ ２次電池（リチウムイオン蓄電池） ３ 負荷回路 ３Ｌ 軽負荷回路 ３Ｗ 重負荷回路 １０Ｐ，１０Ｍ 充電台 １４ 電流検出回路 １５ 電圧検出回路 １７，１７Ｍ パルス列発生回路 ２１ 整流ダイオード ２２ 平滑コンデンサ ＳＷ２ 充電制御スイッチ ＳＷ３ 動作制御スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】携帯型電子機器の電源としての２次電池を
   充電するための直流電源回路と出力端子とを備えた充電
   装置において、 スイッチ手段と、 整流平滑手段と、 上記２次電池の端子電圧を検出する電圧検出手段と、 この電圧検出手段の検出出力に基づいて、上記スイッチ
   手段を周期的に開閉する制御手段とを設け、 上記スイッチ手段を介して上記出力端子と上記２次電池
   を接続すると共に、 上記整流平滑手段を介して上記出力端子に上記携帯型電
   子機器の所定の電子回路を接続し、 上記電圧検出手段により上記２次電池の所定値未満の端
   子電圧が検出されたときは、上記制御手段により上記ス
   イッチ手段を周期的に開閉するようにしたことを特徴と
   する充電装置。
2. 【請求項２】上記制御手段が一定パルス率のパルス列を
   発生する請求項１に記載の充電装置。
3. 【請求項３】上記制御手段が上記２次電池の端子電圧の
   上昇に応じてパルス率が増大するパルス列を発生する請
   求項１に記載の充電装置。