JP2004242429A

JP2004242429A - Charger-discharger for cellular phone and its usage

Info

Publication number: JP2004242429A
Application number: JP2003029345A
Authority: JP
Inventors: Masao Ishizu; 雅勇石津
Original assignee: Ishizu Masao
Current assignee: Ishizu Masao
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2004-08-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charger-discharger which can be charged in a short time and easily carried when going out and is capable of taking sufficient time to charge the battery of a cellular phone. <P>SOLUTION: The charger-discharger for cellular phones comprises: a power input unit 12; a switching power supply unit 1 which is supplied with power from the power input unit 12; a control unit 2 which is provided with a microcomputer logic circuit 25 and is supplied with electric energy from the switching power supply unit 1; a power storage unit 3 provided with a plurality of electric double layer capacitors 4 which store electric energy supplied from the control unit 2; a feedback circuit 5 which transmits the state of charging of the electric double layer capacitors 4 to the control unit 2; and an output unit 6 for supplying the electric energy stored in the electric double layer capacitors 4 to the battery 8 of a cellular phone 10 at constant voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話用充放電器及びその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、以下の▲１▼〜▲５▼のような携帯電話等の充放電器が知られており、各々に問題があった。即ち、
▲１▼携帯電話器の充電器としては、商用電源に充電器を接続しその充電器に携帯電話器のバッテリを接続して長時間掛けて充電していた。そのため、充電器設置場所に携帯電話器が拘束されていた。
▲２▼携帯電話器に制御器を通じて乾電池を接続して充電するものはあったが、乾電池が消耗すると更に取り替えることが必要でコスト高になっていた。
▲３▼予備の携帯用バッテリを用意する例もあるが高価であり、サイクルの早い携帯電話器の予備電池の需要は少ない。
▲４▼電気二重層コンデンサを二次電池に変えて電源とし複数のコードレス機器を共通の充電器で充電するものも知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、携帯電話器の移動携行用に適さない。
▲５▼コードレス機器の電気二重層コンデンサと接続される充電用直流電源と、その直流電源と電気二重層コンデンサ間に並列に接続される充電用コンデンサを直流電源で充電しその充電された充電用コンデンサでもって電気二重層コンデンサに充電する技術は知られている（例えば上記特許文献１の請求項１参照）。しかし、充電用コンデンサに充電された電気エネルギを電気二重層コンデンサに移し変えるのみで携帯電話器のバッテリ充電には適さない。
【０００３】
【特許文献１】
特公平８−３１３３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の上記▲１▼〜▲５▼のいずれの充（放）電器も、携帯電話用としては適切なものが知られていなかった。特に、従来の携帯電話器用充電器（上記▲１▼参照）は、商用電源をバッテリに見合う直流電圧に変換して、充電器と携帯電話器を接続して、一定時間を掛けて充電するため、バッテリが満充電になるまで携帯電話器の使用は制限されるという大きな欠点があった。
【０００５】
そこで本発明の目的は、携帯電話器のバッテリ容量に見合う電気エネルギを商用電源又は自動車用バッテリから数分以内に充放電器に蓄え、その後、充放電器を商用電源又は自動車用バッテリから取り外し充放電器を携行したまま携帯電話器のバッテリに十分な時間を掛けて充電する等の全く新しい使用方法を提案することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る携帯電話用充放電器は、電力入力部と、該電力入力部から電力が供給されるスイッチング電源部と、マイコン・ロジック回路を備え上記スイッチング電源部から電気エネルギを供給される制御部と、該制御部から供給される電気エネルギを蓄える複数の電気二重層コンデンサを有する蓄電部と、上記電気二重層コンデンサの充電状態を上記制御部に送信する帰還回路と、上記電気二重層コンデンサに蓄えられた電気エネルギを携帯電話のバッテリへ定電圧で供給するための出力部とを、備え、上記帰還回路によって送信される上記電気二重層コンデンサの上記充電状態に対応して上記電気二重層コンデンサの充放電及び供給電圧を上記制御部によって制御される。
【０００７】
また、電力入力部が、商用電源及び自動車バッテリに択一的に接続可能とされている。
また、複数の電気二重層コンデンサが直列接続されている。
また、電気二重層コンデンサを充電する電流をＩ_１とすると共に、上記携帯電話のバッテリを充電するために、上記電気二重層コンデンサから出力部へ流れる電流をＩ_２とすると、Ｉ_１ ≫Ｉ_２となるように、制御部にて制御する。
また、５≦Ｉ_１／Ｉ_２ ≦５０に設定される。
【０００８】
また、複数の電気二重層コンデンサを直列接続し、該電気二重層コンデンサの各端子電圧を検出して帰還回路にて制御部へ送信し、該制御部のマイコン・ロジック回路のプログラム制御により、上記各端子電圧が使用耐圧範囲内になるように総電圧値を演算して、供給電圧として上記直列接続の複数の電気二重層コンデンサに供給する。
【０００９】
また、複数の電気二重層コンデンサを直列接続し、該電気二重層コンデンサの各端子電圧を検出して帰還回路にて制御部ヘ送信しつつ、スイッチング電源部の電力能力最大限の電流を上記電気二重層コンデンサに供給するように、上記制御部のマイコン・ロジック回路のプログラム制御により、上記スイッチング電源部を制御する。
【００１０】
また、本発明に掛かる携帯電話用充放電器の使用方法は、複数の電気二重層コンデンサを有する蓄電部と、電力入力部と、出力部とを備えた充放電器の上記電力入力部を、商用電源又は自動車バッテリに接続して上記蓄電部に急速充電し、その後、上記電力入力部を分離して上記充放電器を携帯し、携帯した上記充放電器の上記出力部を携帯電話のバッテリに接続して、上記急速充電の５倍〜５０倍の時間を掛けて充電させる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
【００１２】
図１は、本発明の携帯電話用充放電器の実施の一形態を示す斜視図で、図２は、基本的な回路説明図である。この図１及び図２に於て、この充放電器３０は、電力入力部１２と、電力入力部１２とコード２９にて連結される充放電ケース１５と、充放電ケース１５とコード９にて連結される出力部６とを、備えている。電力入力部１２としては、商用電源１４用プラグ１２Ａを具備し、（所望により）自動車バッテリ１３用プラグ１２Ｂも具備する。好ましくは、電力入力部１２が、商用電源１４及び自動車バッテリ１３に択一的に接続可能とする。
【００１３】
この充放電ケース１５内には、本発明の主要部が内蔵されている。即ち、電力入力部１２から電力が供給されるスイッチング電源部１と、マイコン・ロジック回路２５を備えスイッチング電源部１から電気エネルギを供給される制御部２と、制御部２から供給される電気エネルギを蓄える複数の電気二重層コンデンサ４を有する蓄電部３と、電気二重層コンデンサ４の充電状態を制御部２に送信する帰還回路５とを、備えている。そして、複数個の電気二重層コンデンサ４は直列に接続されている。電力入力部１２は、商用電源１４又は自動車用バッテリ１３等の電源７に（接続分離自在に）接続され、出力部６は、携帯電話１０のバッテリ８に（接続分離自在に）接続される。
【００１４】
制御部２から電気二重層コンデンサ４へ流れる電流Ｉ_１は、電気二重層コンデンサ４から出力部６へ流れる電流Ｉ_２よりも極めて大きく、───つまり、Ｉ_１ ≫Ｉ_２と───なるように、上記制御部２により制御される。例えば、５≦Ｉ_１／Ｉ_２ ≦５０に設定する。より望ましくは、１０≦Ｉ_１／Ｉ_２ ≦２５に設定する。そして、帰還回路５によって送信される上記電気二重層コンデンサ４の充電状態に対応して、電気二重層コンデンサ４の充放電及び供給電圧を上記制御部２によって制御する。なお、出力部６は定電圧（ＤＣ−ＤＣ）コンバータを有し、バッテリ８へは定電圧で供給（出力）される。
【００１５】
３１は各電気二重層コンデンサ４の端子電圧Ｖ_１，Ｖ_２，Ｖ_３ …を検出するために各電気二重層コンデンサ４に対して設けられた検出部であり、この検出部３１にて検出した各電圧Ｖ_１，Ｖ_２，Ｖ_３ …を、帰還回路５にて制御部２へ送信する。制御部２のマイコン・ロジック回路２５のプログラム制御により、（各電気二重層コンデンサ４の静電容量・内部抵抗のばらつきが存在したとしても）各端子電圧Ｖ_１，Ｖ_２，Ｖ_３ …が各々使用耐圧範囲内となるように総電圧値を演算して、供給電圧Ｅとして直列接続の複数の電気二重層コンデンサ４に供給する（図３参照）。２６は、そのための（充電用）電流・電圧制御部である。
【００１６】
そして、スイッチング電源部１は、商用電源１４から電力が供給される整流回路１６と、整流回路１６から電気エネルギが供給されるスイッチング部１７及び補助電源１９と、スイッチング部１７から出力トランス２２を介して電気エネルギが供給される高周波整流回路１８とを、備える。さらに、高周波整流回路１８から制御部２へ供給される電気エネルギの電圧を検出して定電圧とするための定電圧制御部２１及びＰＷＭ制御部２０と、ＰＷＭ制御部２０からスイッチング部１７へ制御信号が送信される駆動トランス２３とを、備える。また、高周波整流回路１８は、自動車用バッテリ１３と接続されている。充放電ケース１５は、例えば、縦辺Ｌ_１（１０ｃｍ〜１５ｃｍ），横辺Ｌ_２（８ｃｍ〜１０ｃｍ），厚さＬ_３（０．５ｃｍ〜３ｃｍ）を有する直方体形として、ハンドバッグやポケットやカバンに容易に収納して携帯可能な大きさ（サイズ）とする。
【００１７】
図３は、直列に接続された複数の電気二重層コンデンサ４…の回路図であり、電気二重層コンデンサ４…は、静電容量Ｃ_１，Ｃ_２ …，Ｃ_ｎを有し、Ｖ_１，Ｖ_２ …，Ｖ_ｎは、上述した夫々の端子電圧を示す。また、Ｅは、既述した蓄電部３の供給電圧であって、Ｅ＝Ｖ_１＋Ｖ_２＋Ｖ_３＋…＋Ｖ_ｎ（総電圧）に相当する。
【００１８】
図４は、横軸に時間Ｔ（ｓｅｃ）を示し、縦軸に電気二重層コンデンサ４…へ流れる電流Ｉ_１（Ａ）及び上記供給電圧Ｅ（Ｖ）を示したグラフ図である。ｔ_１は定電流期間で、ｔ_２は定電圧期間であり、Ｉ_ｐは、蓄電部３に電流が流れ始めた際の突入電流の値を示す。
【００１９】
充電電流Ｉ_１の変化と、電気二重層コンデンサ４…への供給（充電）電圧Ｅの変化について説明する。定電流期間ｔ_１（例えば３０秒〜１２０秒）では、電流Ｉ_１は、充電開始の瞬間にはピークを示して突入電流Ｉ_Ｐとなり、その後、定電流（８Ａ〜１２Ａ）となる。定電流期間ｔ_１中は、電圧Ｅは、緩やかに上昇して、前述したプログラム制御のために（予め）入力した総充電電圧値（供給電圧）Ｅが、Ｅ_０に達する。突入電流Ｉ_Ｐが流れるときの電圧Ｅは極めて低いので、この突入電流Ｉ_Ｐをコントロール（制御）する必要は（一般には）低い。
【００２０】
しかしながら、供給電圧Ｅが所定値Ｅ_０に到達した後は、コントロール（制御）しないと、２点鎖線にて示すＥ_２曲線のように急激に上昇して、各電気二重層コンデンサ４の耐圧をオーバーする危険性が生ずる。そこで、制御部２（電流・電圧制御部２６等）によって、定電圧期間ｔ_２に於ては、電流Ｉ_１を緩やかに減少させつつ、供給（充電）電圧Ｅを一定値Ｅ_０となるように制御する。この際、点線Ｅ_３にて示すように、不安定に電圧Ｅ_３が変動することも、制御部２によってコントロールする。定電圧期間ｔ_２の最終時（例えば、スタートから１００秒〜２００秒後）には、１（Ａ）等の低い値となる。上記Ｅ_０としては、例えば、４〜８（Ｖ）の値とする。
【００２１】
次に、定電流期間ｔ_１中の上記定電流Ｉ_１について述べる。複数の電気二重層コンデンサ４の各端子電圧Ｖ_１，Ｖ_２ …，Ｖ_ｎを検出して帰還回路５にて制御部２へ送信しつつ、スイッチング電源部１の電力能力最大限の電流Ｉ_１を供給するように、制御部２のマイコン・ロジック回路２５のプログラム制御によって、スイッチング電源部１を制御する。言い換えると、直列接続の大容量の電気二重層コンデンサ４を急速充電する手段として、電気二重層コンデンサ４の端子電圧Ｖ_１，Ｖ_２ …，Ｖ_ｎ及び充電電流Ｉ_１を検出し、供給電源部１の電力能力最大限の電流Ｉ_１、及び、この電流Ｉ_１を供給すべき電圧Ｅ（Ｅ_０）を、マイコン・ロジック回路２５のプログラムによって、制御して、図４に示す定電流期間ｔ_１の制御を行う。
【００２２】
なお、制御部２にソフトスタータを設けると、突入電流Ｉ_Ｐを制御し、充電初期の電流Ｉ_１を、電流Ｉ_ｆのように略定電流以下に抑え、電気二重層コンデンサ４の耐圧を越えないように一層安全に充電を行うことも可能である。
【００２３】
以上のように、本発明の携帯電話用充放電器３０は、カバン，バッグ，ポケット等に入れられる大きさであり、電気二重層コンデンサ４に充電されて携行できるので、外出先で、消耗した携帯電話１０のバッテリ８を接続して充電を行ったり、あるいは接続したまま携帯電話１０を使用することも可能である。
【００２４】
また、プラグ１２Ａとプラグ１２Ｂを付設すれば、この充放電器３０は、商用電源１４だけでなく自動車バッテリ１３を電源７にして充電が可能なので、充電場所が商用電源１４の設置場所に限定されず、自動車での外出先においても充電が可能である。
【００２５】
電気二重層コンデンサ４へ流れる電流Ｉ_１が、出力部６を介して携帯電話１０のバッテリ８へ流れる電流Ｉ_２よりも極めて大きいので、充放電器３０の充電を急速に（３０秒〜２分にて）行うことができ、急いで出掛ける際の待ち時間が少なくなる。携帯電話１０のバッテリ８へは、時間をかけて放電されるので、このコンパクトな充放電器３０をポケットやカバン等に入れて携帯電話１０と共に持ち歩く（携帯する）と、バッテリ８が充電を必要としたときにはコード９にて接続して直ちに、どこでも、充電が可能となり、さらに、携帯電話１０を長時間（出先にて携帯電話１０の使用中に充電しておけば）使用可能である。
【００２６】
即ち、本発明に係る携帯電話用充放電器の使用方法によれば、複数の電気二重層コンデンサ４を有する蓄電部３と、電力入力部１２と、出力部６とを備えた充放電器３０の電力入力部１２を、商用電源１４又は自動車バッテリ１３に接続して蓄電部３に急速充電し、その後、電力入力部１２を分離して充放電器３０を携帯し、携帯した充放電器３０の出力部６を携帯電話１０のバッテリ８に接続して、急速充電の５倍〜５０倍の時間を掛けて充電させる方法であり、家庭や自動車内で急速充電の後に、じっくりと携帯電話１０のバッテリ８を充電させ得るものである。
【００２７】
また、直列に接続する複数の電気二重層コンデンサ４…の夫々の端子電圧Ｖ_１，Ｖ_２ …，Ｖ_ｎを検出部３１にて検出して、トータルの総電圧Ｅを予めプログラム入力した電圧（使用耐圧）Ｅ_０内に制御したので、電気二重層コンデンサ４…を損傷させることなく、充放電器３０を有効に使用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、上述の構成により次のような著大な効果を奏する。
（請求項１によれば、）電気二重層コンデンサ４が損傷を受けない限度内で急速充電することができて至便である。従って、充放電器を充電中に拘束される時間が短くなる。さらに、コンパクト化も図りやすく、携帯電話１０と共に、充電後の充放電器を、バッグやポケットに入れて持ち運べば、出先で必要な時にいつでも携帯電話１０へ充電することができて、一層便利である。また、出力部６はバッテリ８へ定電圧で供給するため、長い時間にわたって十分に充電することができる。
【００２９】
（請求項２によれば、）商用電源１４だけでなく自動車バッテリ１３を電源にして充電が可能なので、充電場所が商用電源１４の設置場所に限定されず、自動車での外出先に於ても充電が可能となり、便利である。
【００３０】
（請求項３によれば、）複数の電気二重層コンデンサ４…は、携帯電話１０のバッテリ８の充電に必要な十分な電気エネルギを蓄えることができる。
【００３１】
（請求項４又は５によれば、）充放電器の充電を急速に（例えば３０秒〜２分以内にて）行うことができるので、急いで出掛ける際等の待ち時間が少なくなる。しかも、その後の携帯電話１０のバッテリ８へは、時間をかけて、外出先のハンドバッグ内やポケット内等に於て、充電することが可能となって、至便であり、そのような画期的な充電方法を用い得る。
【００３２】
（請求項６によれば、）制御回路が簡素化できて、安価提供ができ、しかも、各電気二重層コンデンサ４の耐久性も十分に長くすることが可能となり、実用性が極めて高い。
【００３３】
（請求項７によれば、）急速充電を、（複雑な制御無しで）行い得るので、実用性が高く優れている。
【００３４】
（請求項８によれば、）急いで出掛ける際に、充放電器３０に充電することで、直ちに出掛けることが可能であり、出先に於て、ゆっくりと時間を掛けて、携帯電話１０を充電するので、携帯電話１０を従来よりも一層便利に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の携帯電話用充放電器の実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】基本的構成説明用回路図である。
【図３】電気二重層コンデンサの回路図である。
【図４】時間と、電気二重層コンデンサへの充電電流と充電電圧の関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１スイッチング電源部
２制御部
３蓄電部
４電気二重層コンデンサ
５帰還回路
６出力部
８バッテリ
１０携帯電話
１２電力入力部
２５マイコン・ロジック回路
３０充放電器
Ｅ（供給）電圧
Ｅ_０（供給）電圧
Ｉ_１電流
Ｉ_２電流[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a charge / discharge device for a mobile phone and a method for using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, charge / discharge devices such as the following (1) to (5) for mobile phones have been known, and each has a problem. That is,
{Circle around (1)} As a charger for a mobile phone, a charger was connected to a commercial power supply, and a battery of the mobile phone was connected to the charger to charge the battery for a long time. For this reason, the mobile phone was restrained at the charger installation location.
(2) Some batteries are connected to a mobile phone through a controller to charge the battery, but when the battery is exhausted, it is necessary to replace it further, which has increased the cost.
(3) There is an example in which a spare portable battery is prepared, but it is expensive, and there is little demand for a spare battery for a portable telephone having a fast cycle.
(4) There is also known a device in which a plurality of cordless devices are charged by a common charger by using an electric double layer capacitor as a power source instead of a secondary battery (for example, see Patent Document 1). However, it is not suitable for carrying mobile phones.
(5) The charging DC power supply connected to the electric double layer capacitor of the cordless device and the charging capacitor connected in parallel between the DC power supply and the electric double layer capacitor are charged with the DC power supply and the charged charging is performed. A technique for charging an electric double layer capacitor with a capacitor is known (for example, refer to claim 1 of Patent Document 1). However, the electric energy charged in the charging capacitor is merely transferred to the electric double layer capacitor, which is not suitable for charging the battery of the portable telephone.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. Hei 8-31339
[Problems to be solved by the invention]
As described above, none of the conventional charging (discharging) devices of the above (1) to (5) has been known to be suitable for use in mobile phones. In particular, the conventional charger for a mobile phone (refer to the above (1)) converts a commercial power supply into a DC voltage suitable for a battery, connects the charger to the mobile phone, and charges the battery for a certain period of time. However, there is a major drawback in that the use of the mobile phone is limited until the battery is fully charged.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to store electric energy corresponding to the battery capacity of a mobile phone in a charger / discharger within a few minutes from a commercial power supply or a car battery, and then remove the charge / discharger from the commercial power supply or the car battery and recharge the battery. An object of the present invention is to propose a completely new use method such as charging a battery of a mobile phone with sufficient time while carrying a discharger.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a mobile phone charger / discharger according to the present invention includes a power input unit, a switching power supply unit to which power is supplied from the power input unit, and a microcomputer / logic circuit. A control unit supplied with electric energy from the unit, a power storage unit having a plurality of electric double layer capacitors for storing the electric energy supplied from the control unit, and transmitting a charge state of the electric double layer capacitor to the control unit. A feedback circuit, and an output unit for supplying the electric energy stored in the electric double layer capacitor to the battery of the mobile phone at a constant voltage, wherein the charging of the electric double layer capacitor transmitted by the feedback circuit is provided. The charge / discharge and supply voltage of the electric double layer capacitor are controlled by the control unit according to the state.
[0007]
Further, the power input unit can be selectively connected to a commercial power supply and a vehicle battery.
Further, a plurality of electric double layer capacitors are connected in series.
Further, assuming that the current for charging the electric double layer capacitor is I ₁ and the current flowing from the electric double layer capacitor to the output unit for charging the battery of the mobile phone is I ₂ , I ₁ ≫I ₂ Is controlled by the control unit so that
In addition, it is set so that 5 ≦ I ₁ / I ₂ ≦ 50.
[0008]
Also, a plurality of electric double layer capacitors are connected in series, each terminal voltage of the electric double layer capacitor is detected and transmitted to the control unit by a feedback circuit, and the microcomputer / logic circuit of the control unit controls the program by the program control. The total voltage value is calculated so that each terminal voltage falls within the working withstand voltage range, and is supplied as a supply voltage to the plurality of electric double layer capacitors connected in series.
[0009]
In addition, a plurality of electric double layer capacitors are connected in series, and the terminal voltage of each electric double layer capacitor is detected and transmitted to the control unit by a feedback circuit, and the maximum current of the power capability of the switching power supply unit is converted to the electric power. The switching power supply unit is controlled by program control of a microcomputer / logic circuit of the control unit so that the switching power supply unit is supplied to the double-layer capacitor.
[0010]
Further, the method for using the charge / discharge device for a mobile phone according to the present invention includes a power storage unit having a plurality of electric double layer capacitors, a power input unit, and the power input unit of the charge / discharge device including an output unit. The power storage unit is rapidly charged by connecting to a commercial power supply or an automobile battery, then the power input unit is separated and the charger / discharger is carried, and the output unit of the carried charger / discharger is connected to a battery of a mobile phone. To charge the battery by taking 5 to 50 times as long as the quick charging.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments.
[0012]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a mobile phone charger / discharger of the present invention, and FIG. 2 is a basic circuit explanatory diagram. 1 and 2, the charger / discharger 30 includes a power input unit 12, a charge / discharge case 15 connected to the power input unit 12 by a cord 29, and a charge / discharge case 15 and a cord 9. And an output unit 6 to be connected. The power input unit 12 includes a plug 12A for a commercial power supply 14 and (optionally) a plug 12B for a vehicle battery 13. Preferably, the power input unit 12 can be alternatively connected to the commercial power supply 14 and the vehicle battery 13.
[0013]
The main part of the present invention is built in the charge / discharge case 15. That is, a switching power supply unit 1 supplied with power from the power input unit 12, a control unit 2 including a microcomputer / logic circuit 25 supplied with electric energy from the switching power supply unit 1, and an electric energy supplied from the control unit 2. And a feedback circuit 5 that transmits the state of charge of the electric double layer capacitor 4 to the control unit 2. The plurality of electric double layer capacitors 4 are connected in series. The power input unit 12 is connected to the power supply 7 such as a commercial power supply 14 or a battery 13 for a vehicle (to be connected and separated), and the output unit 6 is connected to the battery 8 of the mobile phone 10 (to be connected and separated).
[0014]
Current I ₁ flowing from the control unit 2 to the electric double layer capacitor 4 is much larger than the current I ₂ flowing from the electric double layer capacitor 4 to the output unit 6, ─── other words, I ₁ »I ₂ and ─── As described above, the control is performed by the control unit 2. For example, 5 ≦ I ₁ / I ₂ ≦ 50 is set. More preferably, it is set so that 10 ≦ I ₁ / I ₂ ≦ 25. The controller 2 controls the charging / discharging and supply voltage of the electric double layer capacitor 4 in accordance with the state of charge of the electric double layer capacitor 4 transmitted by the feedback circuit 5. The output unit 6 has a constant voltage (DC-DC) converter, and is supplied (output) to the battery 8 at a constant voltage.
[0015]
Reference numeral 31 denotes a detection unit provided for each electric double layer capacitor 4 to detect terminal voltages V ₁ , V ₂ , V ₃ ... Of each electric double layer capacitor 4. Each of the voltages V ₁ , V ₂ , V ₃ ... Is transmitted to the control unit 2 by the feedback circuit 5. By the program control of the microcomputer / logic circuit 25 of the control unit 2, the terminal voltages V ₁ , V ₂ , V _3, ... Respectively (even if there is a variation in the capacitance and the internal resistance of each electric double layer capacitor 4) The total voltage value is calculated so as to be within the working breakdown voltage range, and is supplied as the supply voltage E to the plurality of electric double layer capacitors 4 connected in series (see FIG. 3). Reference numeral 26 denotes a current / voltage control unit (for charging) for that purpose.
[0016]
The switching power supply unit 1 includes a rectifier circuit 16 to which power is supplied from a commercial power supply 14, a switching unit 17 and an auxiliary power supply 19 to which electric energy is supplied from the rectifier circuit 16, and an output transformer 22 from the switching unit 17. And a high-frequency rectifier circuit 18 to which electric energy is supplied. Further, the constant voltage control unit 21 and the PWM control unit 20 for detecting the voltage of the electric energy supplied from the high frequency rectifier circuit 18 to the control unit 2 to make the voltage constant, and control from the PWM control unit 20 to the switching unit 17 A drive transformer 23 for transmitting a signal. The high-frequency rectifier circuit 18 is connected to the vehicle battery 13. The charging / discharging case 15 is, for example, a rectangular parallelepiped having a vertical side L ₁ (10 cm to 15 cm), a horizontal side L ₂ (8 cm to 10 cm), and a thickness L ₃ (0.5 cm to ₃ cm), and has a handbag, a pocket, or a bag. The size should be easily accessible and portable.
[0017]
Figure 3 is a plurality of electric double-layer capacitor 4 ... circuit diagram of which is connected in series, the electric double layer capacitor 4 ..., an electrostatic capacitance C _1, C 2 _..., have a C _n, V _1, V ₂ ..., V _n indicate the respective terminal voltages described above. E is a supply voltage of the power storage unit 3 described above, and corresponds to E = V ₁ + V ₂ + V ₃ +... + V _n (total voltage).
[0018]
FIG. 4 is a graph showing the time T (sec) on the horizontal axis and the current I ₁ (A) flowing to the electric double layer capacitors 4 and the supply voltage E (V) on the vertical axis. t ₁ is a constant current period, t ₂ is the constant voltage period, I _p denotes a value of a rush current when a current starts to flow in the power storage unit 3.
[0019]
The change of the charging current I _1, the electric double layer supply capacitor 4 ... to (charged) for change in the voltage E will be described. In the constant-current period _{t 1} (e.g. 30 seconds to 120 seconds), the current _{I 1} is the rush current _{I P} becomes shows a peak at the moment of start of charging, then the constant current (8A~12A). Among the constant current period t _1, voltage E is gradually increased, (pre) total charge voltage value input to the program control described above (supply voltage) E reaches the E _0. The voltage E when the rush current I _P flows is very low, the need to control (control) the rush current I _P (generally) lower.
[0020]
However, after the supply voltage E reaches the predetermined value E ₀ , if the control is not performed (control), the voltage rapidly rises as indicated by the E ₂ curve shown by the two-dot chain line, and the withstand voltage of each electric double layer capacitor 4 is reduced. There is a risk of overrun. Therefore, the control unit 2 (current-voltage control unit 26, etc.), Te is at a constant voltage period t _2, while reducing the current I ₁ gradually, supplied (charged) to the voltage E becomes a constant value E ₀ To control. At this time, as shown by the dotted line E _3, unstable even when a voltage E ₃ fluctuates, controlled by the control unit 2. Finally when the constant voltage period _{t 2} (e.g., 100 seconds to 200 seconds after the start), a low value, such as 1 (A). As the _{E 0,} for example, a value of 4 to 8 (V).
[0021]
Next, we describe the constant current _{I 1} of the constant current period _t in _1. Each of the terminal voltages V ₁ , V _2, ..., V _n of the plurality of electric double layer capacitors 4 is detected and transmitted to the control unit 2 by the feedback circuit 5, while the current I _{1 of the} switching power supply unit 1 having the maximum power capability. The switching power supply unit 1 is controlled by program control of the microcomputer / logic circuit 25 of the control unit 2 so as to supply power. In other words, as means for rapidly charging the large-capacity electric double layer capacitor 4 connected in series, the terminal voltage V ₁ , V ₂ ..., V _n of the electric double layer capacitor 4 and the charging current I ₁ are detected, 4 is controlled by a program of the microcomputer logic circuit 25 to control the current I _{1 of} the maximum power capability of the power supply ₁ and the voltage E (E ₀ ) to which the current I ₁ is to be supplied. ₁ is performed.
[0022]
Incidentally, beyond the provision of soft starter control unit 2 controls the rush current I _P, the initial charging current I _1, kept below Ryakujo current as current I _f, the withstand voltage of the electric double layer capacitor 4 It is also possible to charge more safely so that there is no charging.
[0023]
As described above, the mobile phone charger / discharger 30 of the present invention is large enough to be put in a bag, bag, pocket, or the like, and can be carried by being charged by the electric double-layer capacitor 4, so that it can be consumed on the go. It is also possible to connect the battery 8 of the mobile phone 10 to perform charging, or to use the mobile phone 10 while connected.
[0024]
If the plug 12A and the plug 12B are additionally provided, the charge / discharge device 30 can be charged not only with the commercial power source 14 but also with the vehicle battery 13 as the power source 7, so that the charging location is limited to the location where the commercial power source 14 is installed. In addition, it is possible to charge even when going out by car.
[0025]
Current I ₁ that flows to the electric double layer capacitor 4, so via the output unit 6 very larger than the current I ₂ flowing to the battery 8 of the mobile telephone 10, rapidly (30 seconds to 2 minutes to charge the charging and discharging unit 30 ) And reduce the waiting time when going out in a hurry. Since the battery 8 of the mobile phone 10 is discharged over time, when the compact charger / discharger 30 is carried in a pocket or a bag with the mobile phone 10 (carried), the battery 8 needs to be charged. In this case, charging can be performed immediately and anywhere by connecting with the cord 9, and the mobile phone 10 can be used for a long time (if the mobile phone 10 is charged while the mobile phone 10 is being used on the go).
[0026]
That is, according to the method of using the charge / discharge device for a mobile phone according to the present invention, the charge / discharge device 30 including the power storage unit 3 having the plurality of electric double layer capacitors 4, the power input unit 12, and the output unit 6. The power input unit 12 is connected to a commercial power supply 14 or a vehicle battery 13 to rapidly charge the power storage unit 3. Thereafter, the power input unit 12 is separated to carry the charger / discharger 30, and the portable charger / discharger 30 Is connected to the battery 8 of the mobile phone 10 to charge the battery by spending 5 to 50 times the time of the quick charge. After the quick charge at home or in a car, the mobile phone 10 is carefully read. Battery 8 can be charged.
[0027]
Further, a plurality of electric double-layer capacitor 4 ... terminal voltage V ₁ of the _respective, V 2 _... connected in series, and detects the V _n by the detector 31, the voltage pre-programmed input the total voltage E of the total ( Having controlled the use withstand voltage) E within _0, the electric double layer capacitor 4 ... without damaging the can be used effectively charge and discharge device 30.
[0028]
【The invention's effect】
The present invention has the following significant effects by the above configuration.
(According to claim 1) It is convenient that the electric double layer capacitor 4 can be rapidly charged without being damaged. Accordingly, the time during which the charge / discharge device is restrained during charging is reduced. Furthermore, compactness is easy to achieve, and if the charger / discharger after charging is carried in a bag or a pocket together with the mobile phone 10, it can be charged to the mobile phone 10 whenever necessary when on the go. is there. Further, since the output unit 6 supplies the battery 8 with a constant voltage, the output unit 6 can be sufficiently charged for a long time.
[0029]
(According to claim 2) Since charging can be performed using not only the commercial power supply 14 but also the vehicle battery 13, the charging place is not limited to the installation place of the commercial power supply 14, and it is possible to use the battery even when going out by car. Charging is possible and convenient.
[0030]
The plurality of electric double-layer capacitors 4 can store sufficient electric energy necessary for charging the battery 8 of the mobile phone 10 (according to claim 3).
[0031]
According to the fourth and fifth aspects, the charging / discharging of the charger / discharger can be performed rapidly (for example, within 30 seconds to 2 minutes), so that the waiting time when going out in a hurry is reduced. In addition, it is possible to charge the battery 8 of the mobile phone 10 over time in the handbag or the pocket where the user is away from home, which is convenient and convenient. Charging methods can be used.
[0032]
According to claim 6, the control circuit can be simplified, can be provided at a low cost, and the durability of each electric double layer capacitor 4 can be made sufficiently long, which is extremely practical.
[0033]
(According to claim 7), quick charging can be performed (without complicated control), so that it is highly practical and excellent.
[0034]
According to claim 8, when going out in a hurry, it is possible to go out immediately by charging the charger / discharger 30, and to take the time slowly to charge the mobile phone 10 when going out. Therefore, the mobile phone 10 can be used more conveniently than before.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a charge / discharge device for a mobile phone according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram for explaining a basic configuration.
FIG. 3 is a circuit diagram of an electric double layer capacitor.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between time and charging current and charging voltage to the electric double layer capacitor.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 switching power supply unit 2 control unit 3 power storage unit 4 electric double layer capacitor 5 feedback circuit 6 output unit 8 battery 10 mobile phone 12 power input unit 25 microcomputer / logic circuit 30 charger / discharger E (supply) voltage E ₀ (supply) voltage I ₁ current I ₂ current

Claims

電力入力部（１２）と、該電力入力部（１２）から電力が供給されるスイッチング電源部（１）と、マイコン・ロジック回路（２５）を備え上記スイッチング電源部（１）から電気エネルギを供給される制御部（２）と、該制御部（２）から供給される電気エネルギを蓄える複数の電気二重層コンデンサ（４）を有する蓄電部（３）と、上記電気二重層コンデンサ（４）の充電状態を上記制御部（２）に送信する帰還回路（５）と、上記電気二重層コンデンサ（４）に蓄えられた電気エネルギを携帯電話（１０）のバッテリ（８）へ定電圧で供給するための出力部（６）とを、備え、上記帰還回路（５）によって送信される上記電気二重層コンデンサ（４）の上記充電状態に対応して上記電気二重層コンデンサ（４）の充放電及び供給電圧（Ｅ）を上記制御部（２）によって制御するように構成したことを特徴とする携帯電話用充放電器。A power input section (12), a switching power supply section (1) to which power is supplied from the power input section (12), and a microcomputer logic circuit (25), which supplies electric energy from the switching power supply section (1). Control unit (2), a power storage unit (3) having a plurality of electric double layer capacitors (4) for storing electric energy supplied from the control unit (2), and the electric double layer capacitor (4). A feedback circuit (5) for transmitting the state of charge to the control unit (2) and the electric energy stored in the electric double layer capacitor (4) are supplied to the battery (8) of the mobile phone (10) at a constant voltage. An output unit (6) for charging and discharging the electric double layer capacitor (4) in response to the state of charge of the electric double layer capacitor (4) transmitted by the feedback circuit (5). Supply voltage ( ) Charge and discharge device for a mobile phone, characterized by being configured so as to control by the control unit (2).

電力入力部（１２）が、商用電源（１４）及び自動車バッテリ（１３）に択一的に接続可能とされている請求項１記載の携帯電話用充放電器。The charge / discharge device for a mobile phone according to claim 1, wherein the power input unit (12) is selectively connectable to a commercial power supply (14) and an automobile battery (13).

複数の電気二重層コンデンサ（４）が直列接続されている請求項１又は２記載の携帯電話用充放電器。The charge / discharge device for a mobile phone according to claim 1 or 2, wherein a plurality of electric double layer capacitors (4) are connected in series.

電気二重層コンデンサ（４）を充電する電流を（Ｉ_１）とすると共に、上記携帯電話（１０）のバッテリ（８）を充電するために、上記電気二重層コンデンサ（４）から出力部（６）へ流れる電流を（Ｉ_２）とすると、Ｉ_１ ≫Ｉ_２となるように、制御部（２）にて制御するようにした請求項１，２又は３記載の携帯電話用充放電器。The current for charging the electric double layer capacitor (4) is set to (I ₁ ), and in order to charge the battery (8) of the mobile phone (10), the output unit (6) is output from the electric double layer capacitor (4). 4. The charge / discharge device for a mobile phone according to claim 1, wherein the control section (2) controls the current so as to satisfy I ₁ ≫I _{2 when the} current flowing to the cell (I ₂ ) is (I ₂ ).

５≦Ｉ_１／Ｉ_２ ≦５０に設定した請求項４記載の携帯電話用充放電器。 _{_{5 ≦ I 1 / I 2 ≦}} 50 mobile phone charging and discharging of Claim 4, wherein the set.

複数の電気二重層コンデンサ（４）を直列接続し、該電気二重層コンデンサ（４）の各端子電圧（Ｖ_１）（Ｖ_２）（Ｖ_３）…を検出して帰還回路（５）にて制御部（２）へ送信し、該制御部（２）のマイコン・ロジック回路（２５）のプログラム制御により、上記各端子電圧（Ｖ_１）（Ｖ_２）（Ｖ_３）…が使用耐圧範囲内になるように総電圧値を演算して、供給電圧（Ｅ）として上記直列接続の複数の電気二重層コンデンサ（４）に供給するようにした請求項１，２，４又は５記載の携帯電話用充放電器。A plurality of electric double layer capacitors (4) are connected in series, each terminal voltage (V ₁ ) (V ₂ ) (V ₃ )... Of the electric double layer capacitor (4) is detected and a feedback circuit (5) is provided. The terminal voltages (V ₁ ), (V ₂ ), (V ₃ ),... Are within the operating withstand voltage range by transmitting to the control unit (2) and performing program control of the microcomputer / logic circuit (25) of the control unit (2). 6. The mobile phone according to claim 1, wherein the total voltage value is calculated so as to be supplied to the plurality of electric double layer capacitors connected in series as the supply voltage (E). For charge and discharge.

複数の電気二重層コンデンサ（４）を直列接続し、該電気二重層コンデンサ（４）の各端子電圧（Ｖ_１）（Ｖ_２）（Ｖ_３）…を検出して帰還回路（５）にて制御部（２）ヘ送信しつつ、スイッチング電源部（１）の電力能力最大限の電流（Ｉ_１）を上記電気二重層コンデンサ（４）に供給するように、上記制御部（２）のマイコン・ロジック回路（２５）のプログラム制御により、上記スイッチング電源部（１）を制御するように構成した請求項１，２，４，５又は６記載の携帯電話用充放電器。A plurality of electric double layer capacitors (4) are connected in series, each terminal voltage (V ₁ ) (V ₂ ) (V ₃ )... Of the electric double layer capacitor (4) is detected and a feedback circuit (5) is provided. The microcomputer of the control unit (2) transmits the current (I ₁ ) having the maximum power capability of the switching power supply unit (1) to the electric double layer capacitor (4) while transmitting the current to the control unit (2). 7. The charge / discharge device for a mobile phone according to claim 1, wherein the switching power supply unit (1) is controlled by program control of a logic circuit (25).

複数の電気二重層コンデンサ（４）を有する蓄電部（３）と、電力入力部（１２）と、出力部（６）とを備えた充放電器（３０）の上記電力入力部（１２）を、商用電源（１４）又は自動車バッテリ（１３）に接続して上記蓄電部（３）に急速充電し、その後、上記電力入力部（１２）を分離して上記充放電器（３０）を携帯し、携帯した上記充放電器（３０）の上記出力部（６）を携帯電話（１０）のバッテリ（８）に接続して、上記急速充電の５倍〜５０倍の時間を掛けて充電させることを特徴とする携帯電話用充放電器の使用方法。The power input unit (12) of the charger / discharger (30) including a power storage unit (3) having a plurality of electric double layer capacitors (4), a power input unit (12), and an output unit (6). The power storage unit (3) is quickly charged by connecting to a commercial power supply (14) or a vehicle battery (13), and then the power input unit (12) is separated to carry the charger / discharger (30). Connecting the output section (6) of the portable charger / discharger (30) to the battery (8) of the mobile phone (10) and charging the battery by taking 5 to 50 times as long as the quick charge. A method for using a charge / discharge device for a mobile phone, the method comprising: