JP2006014587A

JP2006014587A - 携帯充電器

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Publication number: JP2006014587A
Application number: JP2005176544A
Authority: JP
Inventors: Sang-Shin Lee; リー・サンシン; Jin-Su Song; ソン・ジンス; Woo-Ju Shim; シム・ウジュ; Ki-Cheol Cheon; チョン・キチョル
Original assignee: ARTRANG Co Ltd
Current assignee: ARTRANG Co Ltd
Priority date: 2004-06-21
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2006-01-12
Also published as: EP1610438A2; TW200614626A; EP1610438A3; CN1713479A; US20050280398A1; KR20050120874A

Abstract

【課題】時間と場所の制約を受けることなく、持ち歩くことのできる軽量・小型の携帯充電器を提供する。
【解決手段】携帯用として把持可能なサイズを有するハウジング１を備える。ハウジング１内には２次電池６０と内部回路部５０とを配設する。内部回路部５０は、供給電力を２次電池６０に充電する充電回路部７１、２次電池６０を供給電力から保護する保護回路部７０、２次電池６０の電圧を昇圧させる直流／直流変換回路部８０、昇圧された電圧を定電圧／定電流に変換する出力回路部９０を備えた構成とする。ハウジング１に第１接続部を設け、入力ケーブル１８を接続し、内部回路部５０と電気接続する。ハウジング１に第２接続部を設け、出力ケーブル１４を接続し、内部回路部５０と電気接続する。ハウジング１の外部には充電状態表示部１９を形成する。
【選択図】図２２

Description

本発明は携帯充電器に関するものである。具体的に、容易に把持でき、内蔵する２次電池を利用して携帯用電子機器を充電することができ、特に携帯電話のデータ送受信用の外部コネクタを利用して携帯電話に２次電池の充電電源を供給することにより充電効率を高めると共に内蔵した２次電池も充電して使用できるようにし、時間及び場所を選ばずに携帯用電子機器を容易に充電できる便利で経済的な携帯充電器に関するものである。

当初、携帯電話は単に通話する機器に過ぎなかったが、今日、携帯電話の利用がさらに普遍化するにつれ、通話の増加及び携帯用電子機器を利用したゲーム、動画ファイルの再生、音楽の再生、無線インターネットの使用、デジタルカメラやデジタルビデオカメラとしての機能など、携帯電話機能の高性能、高機能、多機能化によりバッテリーの消耗量が大きく増加した。

時間と空間に制限されない良質の音声、画像、文字情報の交換のための努力によりデジタル携帯電話と携帯用コンピュータが登場し、音声と文字情報の交換分野に大きな進歩を築き上げ、携帯電話を利用してインターネットに接続して各種コンテンツをダウンロードし、これを実行する技術が常用化されている。また、携帯電話と携帯用コンピュータの機能を統合して画像情報まで結合された携帯電話の量産のためには電子回路の集積化及び通信速度増大が必須であるが、これのためにはこれら携帯用電子機器を駆動させるための電力も増加するに違いなく、携帯用電子機器に使用される電池容量の増大及び繰り返し充電する際の容易性が要求されている。

増え続けるバッテリー消耗の問題を解決するための方案として、２次電池の活用が提供されている。２次電池とは充放電を反復して行うことのできる電池を言い、電気エネルギーを化学エネルギーに変換して蓄積し、また反対に蓄積した化学エネルギーを電気エネルギーに変換して利用するバッテリーである。実用的に使用されている代表的なものとしては、ニッケル−カドミニウム電池、ニッケル−水素金属電池、リチウムイオン電池、ＮＡＳ電池等が挙げられる。特に、リチウムイオン電池は単位体積当たりエネルギー密度及び単位質量当たりエネルギー密度が大きく、それを搭載する機器の小型軽量化を可能にするためより好まれている。

携帯電話のバッテリーを充電する手段として、卓上用据え置き台に携帯電話を置いて携帯電話バッテリーコンタクトを介して常用ＡＣ２２０Ｖに接続されるＡＣアダプタがある。しかし、このような充電手段は旅行の際に持ち歩くのに不便なだけでなく、常用ＡＣ２２０Ｖ（又は１１０Ｖ）に接続して使用しなければならない。また、歩行時の携帯には適さず、急速充電は不可能である。

一方、コンビニエンスストア等にて有料で利用できる急速充電器の場合、充電の度毎に発生する費用の問題もある。携帯電話によってバッテリー容量が異なるため、急速充電器は携帯電話のバッテリーに過電流を供給する等、基本容量を超過して充電している。このため、携帯電話のバッテリーを発熱させたり、短寿命化あるいは故障の原因になったりするという問題があった。特に、急速充電器の場合、その間、電話を使用できなかった。

緊急用に使用する１回用充電器の場合、約２分以上の通話で電源が切れるという現象が発生する。しかも、マルチメディアを再生してデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等、高機能処理の実行は困難である。その上、充電毎に乾電池を交替しなければならないため、それだけ費用が要される問題点がある。

携帯電話の製造会社からも余分のスペアバッテリーが提供されてはいるが、スペアバッテリーはメーカー毎に携帯電話の規格が異なるため、他メーカーの携帯電話とは互換性が全くない。

一方、携帯電話に限らずデジタルカメラ、ＭＰ３プレーヤー等、他の携帯用電子機器のバッテリー問題も同様である。

本発明者は、時間及び場所を選ばずに簡単に持ち歩けるように、人の手に容易に把持可能なサイズのハウジングを構成し、そのハウジング内に２次電池が内蔵された携帯充電器であって、内蔵された２次電池を充電することができ、この２次電池を利用して携帯電話に駆動電源及びバッテリーの充電電源を供給するようにし、多様な携帯電話の機種に関係なく全て充電できるよう特殊なコネクタ連結構造を持つようにし、また前記ハウジングと一体的に形成されるコネクタ連結方式を採用する場合、前記従来技術の問題点を解決できることを確認して本発明を完成させた。

本発明は、旅行中又は歩行中等、時間と場所の制約を受けることなく、いつでもどこでも、簡便に手で持ったり、ポケットに入れたり、あるいは首にかけたりして持ち歩くことのできる軽量・小型の携帯充電器を提供することを課題とする。

また、本発明は、多重安全機能を採用して携帯用電子機器に無理なく安全に充電できる技術手段を提供することを課題とする。

また、本発明は、内蔵された２次電池を利用して携帯用電子機器のバッテリーのみを充電するのではなく、携帯用電子機器の駆動電源も同時に供給することで充電中にも携帯用電子機器を使用できるようにすることも課題とする。すなわち、携帯用電子機器の動作中に電池交替による使用中断及びデータの損失を防止するようにすることは本発明の課題に含まれる。

また、本発明は、多様なメーカーの多様な携帯用電子機器にも採用することのできるコネクタ連結構造を提供することを課題とする。

また、本発明は、携帯用電子機器の外部コネクタと携帯充電器を連結するケーブルを別途に備える煩わしさを無くすため、連結ケーブルが充電器ハウジングと一体的に形成された構成を提供することを課題とする。

なお、本発明のまた他の目的及び利点は下記に説明し、これは本発明の請求範囲に記載された事項及びその実施形態の開示内容だけでなく、これらより容易に追考することのできる範囲内の手段及び組合せにより、より広い範囲に包括されるものであり、本発明の特有な効果に対応するものであることを付け加えておく。

本発明は前記課題を解決するため、携帯充電器を、携帯用として把持可能なサイズを有するハウジングと、前記ハウジング内に配設される２次電池と、外部電源から供給される電力を前記２次電池に充電するための充電回路部、前記２次電池を前記外部電源の供給電力から保護するための保護回路部、前記２次電池の電圧を予め定められた電圧に昇圧させる直流／直流変換回路部、前記直流／直流変換回路部にて昇圧された直流電圧を予め定められた定電圧／定電流に変換する出力回路部を備え、前記ハウジング内に配設される内部回路部と、前記ハウジングに形成され、前記２次電池を充電するための充電用入力ケーブルが接続され、前記内部回路部と電気接続される第１接続部と、前記ハウジングに形成され、携帯用電子機器に電力を供給するための出力ケーブルが接続され、前記内部回路部と電気接続される第２接続部と、前記ハウジングの外部に形成され、前記内部回路部から出力される電流を感知して充電状態を外部に表示する充電状態表示部とを備えた構成としたものである。

また、本発明は前記課題を解決するため、携帯充電器を、携帯用として把持可能なサイズを有するハウジングと、前記ハウジング内に配設される２次電池と、外部電源から供給される電力を前記２次電池に充電するための充電回路部、前記２次電池を前記外部電源の供給電力から保護するための保護回路部、前記２次電池の電圧を予め定められた電圧に昇圧させる直流／直流変換回路部、前記直流／直流変換回路部にて昇圧された直流電圧を予め定められた定電圧／定電流に変換する出力回路部を備え、前記ハウジング内に配設される内部回路部と、前記ハウジングに形成され、前記２次電池を充電するための充電用入力ケーブルが接続され、前記内部回路部と電気接続される第１接続部と、前記ハウジングと一体的に形成され、携帯用電子機器の外部コネクタに直接接続して前記２次電池から携帯用電子機器に電力を供給し、前記内部回路部と電気接続される第２接続部と、前記ハウジングの外部に形成され、前記内部回路部から出力される電流を感知して充電状態を外部に表示する充電状態表示部とを備えた構成としたものである。

前記ハウジングは、第１ハウジング部と第２ハウジング部とを結合手段により固定結合してなり、前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部のうち、いずれか一方に前記充電状態表示部を形成し、前記第２ハウジングの表面、及び、前記第２ハウジングに付着される製品説明部を保護するために３つ以上の保護突起を備えることができる。

前記第１ハウジング部は前記充電状態表示部を形成され、前記第２ハウジング部は携帯充電器の出力をオン・オフするスイッチ部を形成され、前記充電状態表示部は前記スイッチ部をオンしたときにのみ所定の表示を行うようにしてもよい。

前記充電状態表示部は発光ダイオードであり、前記ハウジングに内蔵した２次電池から携帯用電子機器に充電する場合、充電状況に応じて表示色を変更するようにしてもよい。例えば、急速電源の場合には赤色に、充電が完了した場合には緑色に、内蔵された２次電池の充電電源が予め定められた値より低い場合には電池不足として黄色に発光して充電状態を表示すればよい。

前記第１接続部は、内部に連結ピンを有する凹溝部で構成され、前記凹溝部及び連結ピンを保護する保護部材を備え、前記保護部材の一端部は前記ハウジングに固定され、他端部は開閉可能で、把手部を備え、前記第１接続部を介して前記２次電池を充電する場合、前記把手部を操作して他端部を開放することにより前記入力ケーブルを接続可能としてもよい。

前記第１接続部に接続される入力ケーブルを備え、前記入力ケーブルの一端部は、前記凹溝部に挿入結合される突出端部と、凹溝部への挿入を規制する押し把手部と、前記凹溝部に結合されて前記２次電池に対する充電が行われる際に２次電池の充電を表示する充電表示部とを備えたハウジングからなり、前記入力ケーブルの他端部は、外部電源アダプタと電気接続される第２の入力ケーブルをさらに備えるようにしてもよい。

前記第１接続部内の連結ピンは標準２４ピンであるのが好ましい。

前記第２接続部は、内部に連結ピンを有する円筒状の凹溝部で構成され、前記第２接続部に接続される出力ケーブルを備え、前記出力ケーブルの一端部は、携帯用電子機器の外部コネクタに接続される突出端部と、前記外部コネクタの挿入を規制する押し把手部と、前記外部コネクタに結合されて前記２次電池から電力が供給される際に充電中であることを表示する充電表示部とを備えたハウジングからなり、前記出力ケーブルの他端部は、前記凹溝部の内径寸法よりも小さな外径寸法を有し、突出端部からなる第２の出力ケーブルをさらに備えるのが好ましい。

この場合、前記出力ケーブルは、前記連結ピンが１８ピンと２４ピンの２つ備え、その２つの前記他方の端を同一な形態、同一なサイズの円筒状の突出端部で構成し、携帯用電子機器の外部コネクタの連結ピンが１８ピンである時には１８ピンの出力ケーブルを前記第２接続部に接続させ、前記携帯用電子機器の外部コネクタの連結ピンが２４ピンである時には２４ピンの出力ケーブルを接続させるのが好ましい。

本発明の他の構成において、前記第２接続部は、前記ハウジングに内蔵一体化してもよい。また、前記第２接続部は、前記ハウジングに出し入れ可能に設けてもよい。すなわち、ユーザが携帯用電子機器の外部コネクタに容易に接続できるよう前記ハウジングへと（から）引込自在であり上・下・左・右へ動かせるように構成することもできる。前記第２接続部は、連結ピンが内蔵された携帯用電子機器の前記外部コネクタに挿入結合される突出端部と、前記外部コネクタへの挿入を規制する押し把手部を含むハウジングからなるのが好ましい。

前記出力回路部は、前記直流／直流変換回路部にて昇圧された直流電圧を携帯用電子機器の駆動に必要な定電圧／定電流に変換し、前記２次電池から前記出力ケーブル、携帯用電子機器の外部コネクタを介して携帯用電子機器へと電力を供給し、充電中に携帯用電子機器のバッテリーが取り外されたとしても電力供給を継続させることにより、携帯用電子機器の使用を可能とするのが好ましい。

本発明によれば、コンパクトで軽量であるため、携帯性に優れ、時間及び場所の制約を受けることなく、簡単に手で持ったり、ポケットに入れたりして持ち歩くことができ、旅行中又は歩行中にも利用できる。

また、内蔵した２次電池を反復充電できるため、コンビニエンスストア等の有料充電器や１回用充電器を必要とすることなく、長期に亘って使用することができ、コスト面でも優れている。

また、携帯電話バッテリーに必須である定電圧／定電流充電が可能であり、保護回路部（ＰＣＭ）により、携帯電話バッテリーに無理がないよう安定的に充電することができ、過充電、過放電、ショート、過電流等から２次電池を保護することができる。

また、内蔵した２次電池を利用して携帯電話のバッテリーを充電するだけではなく、携帯電話の駆動電源をも提供できるので、充電中にも携帯電話を使用することができる。また、携帯電話使用中に電池交替による使用中断又はデータ損失を防止可能である。

また、コネクタ連結構造を備えているので、種々の携帯電話をも安定的に充電できる利点がある。入出力ケーブルを製造するにおいても効率性がある。

また、別途の分離された出力ケーブルを必要としないため、より一層携帯性に優れている。

そのほか本発明の特有な構成に基づき発生する特有の効果は発明の構成にて説明した範囲において容易に追考することができ、本発明の効果は以上で説明した実施形態及び本発明の請求範囲に記載された事項だけでなく、これらから容易に追考できる範囲内で発生し得る効果及び産業発展に寄与する暫定的可能性によってより広い範囲に包括されるものであることを言い加える。

次に、本発明の実施形態を添付図面に従って詳細に説明する。なお、本発明に関連した公知機能あるいは公知構成、例えば、前記内部回路部内の公知の回路素子や機能等、既にこの分野の技術者にとって著名な事項については、本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合にその詳細な説明を省略している。また、本実施形態では、携帯電話を中心に詳細に説明しているが、デジタルカメラ、ＭＰ３プレーヤー等、他の携帯用電子機器にも同様に採用可能である。

以下、内部回路図を説明し、続いて外部ハウジング及びコネクタ連結構造・方式について説明する。外部ハウジングと連結構造・方式は２つの実施形態により説明する。第１実施形態では、２次電池の充電電源を携帯電話に接続する出力ケーブルを別途備えた構成となっている。出力ケーブルの一方が携帯電話に接続され、他方が充電器ハウジングに接続されるコネクタ連結構造を有している。一方、第２実施形態では、前記出力ケーブルと前記ハウジングが一体的に形成されている。但し、第１実施形態と第２実施形態の基本原理や思想は同一である。

図１は第１実施形態に係る内部回路部（５０）の概略的な回路構成図、図２は内蔵する２次電池を充電するための充電回路部の回路図、図３は直流／直流変換回路部の回路図、図４は携帯電話に充電電源を供給する出力回路部の回路図をそれぞれ示す。

内部回路部（５０）は、図１に示すように、アダプタ（２１）、入力接続部（２）、充電回路部（７１）、保護回路部（７０）、リチウムイオン２次電池（６０）、オン・オフスイッチ（１０）、電池残量表示回路（９２）、直流／直流変換回路部（８０）、出力回路部（９０）、充電状態表示回路（９３）、出力接続部（６）、携帯電話（３０）が電気接続される一つの充電−出力システムを形成している。

入力接続部（２）にアダプタ（２１）を介して接続される外部電源により２次電池（６０）が充電される。外部電源は２次電池（６０）に直接接続されるのではなく、充電回路部（７１）及び保護回路部（ＰＣＭ、７０）を介して接続される。携帯電話を充電させるために２次電池を放電する場合にも前記保護回路部（７０）を介して行われる。このような構成を採用した理由は、許容電圧を超過して前記２次電池（６０）を過充電すると有機電解液の分解反応が進行して過熱又は爆発の危険性があり、反対に過放電すると内部抵抗の増加等が起こり電池の性能劣化や安全性低下等の原因が発生するためである。特に、保護回路部（７０）を設けた理由は、機器の不具合により電池に異常な電流の流れが生じる場合は放電を停止し、電池パックの外部ショートにより多量の電流が流れる場合は瞬間的に充電を停止させるためである。

前記直流／直流変換回路部（８０）は内蔵する２次電池（６０）の電圧を一定の電圧に昇圧させる。前記出力回路部（９０）は携帯電話に装着されたリチウムイオンバッテリーを充電させることのできる定電圧／定電流を出力する。前記電池残量表示回路（９２）は前記２次電池（６０）の電池残量を表示する。前記充電状態表示回路（９３）は前記出力回路部（９０）から前記出力接続部（６）へと出力される充電電流を感知して充電状態を表示する。

図２は前記充電回路部（７１）のより詳細な回路図の一例を示す。充電回路部（７１）はアダプタ（２１）からの約５Ｖ／２Ａの電圧電流を約４．２Ｖ／４００ｍＡの充電電圧／電流に維持しながら前記２次電池を充電させる。

外部ＡＣ／ＤＣアダプタ（２１）で外部電源を接続する場合、２次電池を充電する充電回路部７１のＩＣ（Intergrated Circuit）である充電ユニット（７２）を使用して前記２次電池（６０）を充電する。ＬＥＤ（７３：図２中、ＬＥＤ１と表示）は設定電流の約１／１０（４０ｍＡ）以上で充電する時には“赤色”、１／１０以下で充電する時は“緑色”へと変更されて入力充電状態を表示する（すなわち、例えば、大まかに言って、４０ｍＡ＞充電電流：赤色、４０ｍＡ＜充電電流：緑色）。

抵抗Ｒ６（ＮＴＣ）はサーミスタ（Thermistor）であり、周辺温度に応じて前記充電ユニット（７２）を制御する。例えば。周辺温度が０〜５０℃で動作するように予め設定できる。抵抗Ｒ１３は充電電流を設定する抵抗であり充電電流を約４００ｍＡに維持する。

コンデンサー（Ｃ１１）は充電時間を設定するためのものである。本実施形態では、実験結果に基づいてコンデンサー（Ｃ１１）は約６．６時間で電力を遮断するように構成している。

図３は前記直流／直流変換回路部（８０）の詳細な回路図の一例を示す。前記直流／直流変換回路部（８０）はＩＣである直流／直流変換ユニット（８１）及び多数の回路素子を含み、前記出力回路部（９０）が約４．３５Ｖ以下では作動しないように設計されている。このため、前記２次電池（６０）から供給される充電電源の直流／直流出力値は約４．３５Ｖにセットアップされる。

出力電圧はＲ９、Ｒ１０、Ｒ１１の値に基づいて次式で演算することにより得ることができる。

前記（数１）に、実験値として、例えば、図示されたＲ９＝９１Ｋ、Ｒ１０＝３９２Ｋ、Ｒ１１＝１２Ｋをそれぞれ代入すると、出力電圧として４．３１５６Ｖを得ることができる。

図４は前記出力回路部（９０）の詳細回路図の一例を示す。

前記出力回路部（９０）はＩＣからなる出力ユニット（９１）を備え、前記直流／直流変換回路部（８０）からの出力（約４．３５Ｖ）に対して定電圧、定電流制御を実行する。また、携帯電話（３０）に電力（約４．２Ｖ、６００ｍＡ）を供給するために出力端子である前記出力接続部（６）に所定の定電圧、定電流を出力する。これにより、急速充電が行われる。急速充電のメカニズムは一般に充電初期には定電流により充電し、充電電圧が所定の設定電圧に到達した時点において充電を定電圧にて行うことにより安全に満充電を行うものであり、前記出力ユニット（９１）により制御される。

トランジスタＱ４は、前述のように、直流／直流変換回路部（８０）から約４．３１５６Ｖの電圧が印加されるとオン状態となり、前記出力ユニット（９１）は正常動作／待機状態となる。また、トランジスタＱ４は、バッテリー（内蔵された２次電池）からの放電電圧が３Ｖ以下に下がるとオフ状態となり（３Ｖ−ＣＵＴＯＦＦ）、バッテリーの損傷を防止する。一方、トランジスタＱ５は、ＡＣ／ＤＣアダプタ（２１）からの入力時、オン状態となり、前記出力ユニット（９１）からの出力を遮断する。すなわち、外部電源を利用して携帯電話（３０）のバッテリーを充電すると共に２次電池（６０）にも充電するデュアル充電がなされる。このとき、入力優先の原則により前記２次電池（６０）の充電電源を出力せず、入力される外部電源を介して携帯電話（３０）を充電する。

抵抗Ｒ１４、Ｒ１６、Ｒ１７は充電電流を確認できるように設計されている。

続いて、外部ハウジングの構造及びコネクタ連結構造及び方式を中心に説明する。但し、以下の説明は前記両実施形態に共通である。

図５は第１実施形態に係る前記２次電池（６０）と内部回路部（５０）が内蔵されているハウジング（１）の正面図、図６は第２実施形態に係るハウジング（１）の正面図、図７は第１実施形態に係るハウジング（１）の一側面図、図８は第２実施形態に係るハウジング（１）の一側面図、図９は第１実施形態と第２実施形態に共に作用されるハウジング（１）の他方の側面図をそれぞれ示す。

前記ハウジング（１）は、上部ハウジング（１ａ）と下部ハウジング（１ｂ）が結合手段により固定結合されている。ハウジング（１）のサイズはユーザが携帯するのに簡便なように手で把持可能な約６〜８ｃｍの直径サイズを有する。前記ハウジング（１）の一側面には外部アダプタ（２１）の充電用入力ケーブル（１８）が接続される入力接続部（２）が形成されている。また、他方の側面には携帯電話への接続用の出力ケーブル（１４）と接続される出力接続部（６）が形成されている。

図１０及び図１１は、第１実施形態及び第２実施形態に係る前記ハウジング（１）の背面図をそれぞれ示す。上部ハウジング（１ａ）と下部ハウジング（１ｂ）は結合手段の一例であるスクリュー（９）により結合されている。前記ハウジング（１）の背面には、多数個の突起（１２）が形成されている。これら突起（１２）は、ハウジング（１）の表面や、その表面に設けた製品説明部（１１）に付着される製品説明書その他情報に関する部分が毀損しないように保護する役割を果たす。

また、前記ハウジング（１）は、一部、特に背面に連結紐固定部（１３）を備えている。これにより、ユーザが前記連結紐固定部（１３）に携帯ストラップ等を連結でき、首にかけるようにすることも可能である。

前記内部回路部（５０）のオン・オフスイッチ（１０）は、いずれか一方のハウジング（１）の表面に形成され、左右に操作することによりオン・オフする。前記内部回路部（５０）の前記充電状態表示回路（９３）は前記ハウジング（１）のいずれか一側面に形成された充電状態表示部（８）と電気接続されている。そして、前記オン・オフスイッチ（１０）がオン状態でのみハウジング内の内部回路部（５０）が動作し、オフ状態では前記充電状態表示部（８）は動作しない。また、前記オン・オフスイッチ（１０）と前記充電状態表示部（８）はハウジングの同一の面に形成したり、上部ハウジング（１ａ）と下部ハウジング（１ｂ）面にそれぞれ形成したりすることも可能である。

前記充電状態表示部（８）は発光ダイオードであり、前記出力回路部（９０）にて測定検出される充電電流に応じて異なる色で発光される。例えば、前記出力回路部（９０）にて前記２次電池（６０）の放電により急速充電が行われる場合には赤色で、充電容量が予め定められた値に到達して充電が完了した場合には緑色で、内蔵された前記２次電池（６０）の充電電源の値が予め定められた値より低い場合には電池不足として黄色で発光するようにして充電状態を表示する。

図１２と図１３は携帯充電器製品の斜視図を示し、人の掌に充分に収まる程度の大きさであるため、把持したり、ポケットに入れたりして容易に取り扱うことができ、携帯に適している。

なお、以下に説明する第１実施形態と第２実施形態の最も大きな相違点は、２次電池（６）により携帯電話を充電するために携帯電話と接続される出力接続部（６）の構成の違いにある。

図１４は第１実施形態に係る携帯充電器を携帯電話（３０）に接続した使用状態図を示す。

第１実施形態では、携帯充電器と携帯電話（３０）は出力ケーブル（１４）を介して接続されている。出力ケーブル（１４）の一端部は、携帯電話との間でデータの送受信及び電源入力を行えるように、多数の接触ピンが設置された外部コネクタと接続されている。出力ケーブル（１４）の他端部は円筒状の突出部（１６）で、前記ハウジング（１）の出力接触部（６）に接続されている。出力接続部（６）には前記出力ケーブルの突出部（１６）が挿入される出力凹溝部（７）が形成されている。出力凹溝部（７）は前記内部回路部（５０）と電気接続されており、前記出力回路部（９０）から出力される定電流、定電圧を前記出力ケーブル（１４）を介して携帯電話の内部回路に供給する。

図１５は第２実施形態に係る携帯充電器を携帯電話に接続した使用状態図を示す。

第２実施形態では、前記出力接続部（６）は前記ハウジング（１）と一体的に形成されており、前記ハウジング（１）とは別途の出力ケーブル（１４）を必要としない。但し、前記第１実施形態と同様に携帯電話（３０）の外部コネクタと接続するための手段が必要であり、次のような構成を採用している。すなわち、図１５に示すように、携帯電話（３０）の外部コネクタに挿入結合される突出端部と、その挿入を規制する押し把手部とを備えた小型ハウジングが前記ハウジング（１）と一体的に形成されている。そして、小型ハウジングの内部には外部コネクタと接続される多数の連結ピンが設けられている。

第２実施形態では、前記出力接続部（６）は前記ハウジング（１）に内蔵されている。携帯電話（３０）を充電しないとき、出力接続部（６）を前記ハウジング（１）内に押し込んでおく（第１実施形態の外部形状のようになる。）。また、携帯電話（３０）を充電するとき、出力接続部（６）を前記ハウジング（１）から取り出し（第２実施形態として図示された外部形状のようになる。）、出力接続部（６）と前記携帯電話（３０）の外部コネクタとを直接接続する。

第２実施形態では、前記出力接続部（６）は、前記ハウジング（１）から取り出した後は単に前後（ハウジング内外）へのみ動くだけではなく、ユーザが操作し易いように上下左右あらゆる角度に動かせるように構成されている。なお、第２実施形態の出力接続部（６）は標準２４ピン型であるのが好ましい。

図１６は携帯充電器に外部アダプタ（２１）を利用して充電する使用状態図を示す。

ハウジング（１）の一側面に形成された入力接続部（２）と外部アダプタ（２１）は入力ケーブル（１８）により電気接続されている。前記入力ケーブル（１８）の一端部は前記外部アダプタ（２１）に接続され、他端部は前記ハウジング（１）の一側面に形成した入力接続部（２）に接続されている。前記入力接続部（２）には前記入力ケーブルを挿入する端部（１９）が突出する。また、突出端部（１９）が収容される入力凹溝部（３）が形成され、この入力凹溝部（３）内には多数の連結ピンが設けられている。連結ピンは前記内部回路部（５０）と電気接続され、前記入力ケーブル（１８）と前記入力接続部（２）の電気接続により内蔵した２次電池（６０）が充電される。

前記入力接続部（２）には前記入力凹溝部（３）と前記連結ピンを保護するための保護部材（４）が備えられており、この保護部材（４）の一方の端部は前記ハウジング（１）に固定されており、他方の端部は開閉が可能なように構成され、開閉が可能な他端部には小さな把手（５）を備えることにより、前記２次電池（６０）を充電させる際には前記保護部材（４）の前記保護部材把手（５）を引いた後、前記入力ケーブル（１８）を挿入、接続させるようにする。これについては図１７に示されている。

図１８乃至図２０は入出力ケーブルを示す。

図１８及び図１９は第１実施形態で説明される出力ケーブル（１４）を示す。出力ケーブル（１４）の一端部は円筒状で、前記円筒状の出力凹溝部（７）に挿入される（従って、出力凹溝部（７）の内径よりその外径が小さな円筒状になる）。一方、出力ケーブル（１４）の他端部は、携帯電話の外部コネクタに挿入結合される突出端部と、その挿入を規制する押し把手部（１５）と、前記外部コネクタに結合されて前記２次電池（６０）の充電電源が供給される際に充電中であることを表示するＬＥＤからなる出力ケーブル充電表示部（１７）とを備えた小型ハウジングで構成されている。但し、図１８では外部コネクタの連結ピンが１８ピン型であり、図１９では標準２４ピン型充電器出力ケーブルである。すなわち、前記出力ケーブル（１４）を前記連結ピンが１８ピンであるものと前記連結ピンが２４ピンであるものとで２つ備え、携帯電話の外部コネクタの連結ピンが１８ピンである場合には１８ピンの出力ケーブル（１４）を前記出力接続部（６）に接続させ、前記携帯電話の外部コネクタの連結ピンが２４ピンである場合には２４ピンの出力ケーブル（１４）を接続させる。但し、前述のいずれの前記出力ケーブル（１４）であっても、他端部を同様な円筒状の突出端部で構成すれば、交替使用が可能となり、コストを抑えることができる。

図２０は入力ケーブル（１８）を示す。入力ケーブル（１８）の一端部は、２４ピンが内蔵され、前記入力凹溝部（３）に挿入結合される突出端部（１９）と、入力凹溝部（３）との挿入を規制する押し把手部（１５）と、前記入力凹溝部（３）に結合されて前記２次電池（６０）に対する充電が行われる際に２次電池の充電を表示する入力ケーブル充電表示部（２０）とを備えた小型ハウジングからなり、入力ケーブル（１８）の他端部は外部電源アダプタ（２１）と電気接続されている。入力ケーブル（１８）の一端部を前記２４ピンの出力ケーブル（１４）と同一構成とすることによりケーブルの製造原価を下げることができ、標準２４ピンアダプタであれば、いずれのメーカーの製品でも使用可能である。

図２１及び図２２は、第１実施形態及び第２実施形態により充電中に携帯電話のバッテリー（４０）が除去されたとしても携帯電話（３０）の電源がオフにならず継続して動作中であることをそれぞれ示す。

すなわち、内蔵された２次電池（６０）の充電電源を携帯電話の外部コネクタを介して供給するに当たり、充電据え置き台を介しての充電とは異なり、携帯電話のバッテリー（４０）を直接充電させるのではなく、携帯電話の内部回路を介して携帯電話の駆動電源を供給すると同時にこの内部回路を介して前記携帯電話のバッテリー（４０）を充電させることを特徴とする。これは、出力回路部（９０）が前記直流／直流変換回路部（８０）にて昇圧された直流電圧を携帯電話の駆動電源に必要な定電圧／定電流に変換して前記出力ケーブル（１４）を介して携帯電話の外部コネクタに直ちに駆動電源を供給するためである。

したがって、充電中の携帯電話からバッテリーが取り外されても、充電が継続して行われ、しかも使用可能である。

一方、図２３はデュアル充電方式を示したものであり、２つの携帯充電器を連結した状態で携帯電話を充電している状態を示しており、これは単に第１実施形態に限定されるものではなく第２実施形態でも同様に実現可能である。

なお、以上の実施形態は単に本発明を例示するためのものであり、本発明の保護範囲がこれら実施形態により制限されるものではない。

本発明の実施形態に係る概略的な回路構成図である。本発明の実施形態に係る入力充電回路部の回路図である。本発明の実施形態に係る直流／直流変換回路部の回路図である。本発明の実施形態に係る出力回路部の回路図である。本発明の第１実施形態に係る携帯充電器の正面図である。本発明の第２実施形態に係る携帯充電器の正面図である。本発明の第１実施形態に係る側面図である。本発明の第２実施形態に係る側面図である。本発明による他方の側面図である。本発明の第１実施形態に係る背面斜視図である。本発明の第２実施形態に係る背面斜視図である。本発明の第１実施形態係る携帯充電器の大きさを示す図である。本発明の第１実施形態係る携帯充電器の大きさを示す図である。本発明の第１実施形態に係る携帯電話の充電状態斜視図である。本発明の第２実施形態に係る携帯電話の充電状態斜視図である。本発明の実施形態に係る携帯充電器の充電状態斜視図である。保護部材が備えられた入力接続部の拡大斜視図である。本発明の第１実施形態に係る出力ケーブル（１８ピン）の斜視図である。本発明の第１実施形態に係る出力ケーブル（２４ピン）の斜視図である。本発明による入力ケーブルの斜視図である。本発明の第１実施形態に係る携帯電話のバッテリーが除去された状態での携帯電話充電状態斜視図である。本発明の第１実施形態に係る携帯電話のバッテリーが除去された状態での携帯電話充電状態斜視図である。本発明による充電器と充電器を連結した状態でも携帯電話を充電できるデュアル充電方式を示す斜視図である。

符号の説明

１：ハウジング
１ａ：上部ハウジング
１ｂ：下部ハウジング
２：入力接続部
３：入力凹溝部
４：保護部材
５：保護部材把手
６：出力接続部
７：出力凹溝部
８：充電状態表示部
９：スクリュー
１０：オン・オフスイッチ
１１：製品説明部
１２：突起
１３：連結紐固定部
１４：出力ケーブル
１５：押し把手部
１６：出力ケーブル突出部
１７：出力ケーブル充電表示部
１８：入力ケーブル
１９：入力ケーブル突出部
１９：入力ケーブル充電表示部
２１：アダプタ
３０：携帯電話
４０：携帯電話バッテリー
５０：内部回路部
６０：２次電池
７０：保護回路部
７１：充電回路部
７２：充電ユニット
７３：入力状態ＬＥＤ
８０：直流／直流変換回路部
８１：直流／直流変換ユニット
９０：出力回路部
９１：出力ユニット
９２：電池残量表示回路
９３：充電状態表示回路

Claims

携帯用として把持可能なサイズを有するハウジングと、
前記ハウジング内に配設される２次電池と、
外部電源から供給される電力を前記２次電池に充電するための充電回路部、前記２次電池を前記外部電源の供給電力から保護するための保護回路部、前記２次電池の電圧を予め定められた電圧に昇圧させる直流／直流変換回路部、前記直流／直流変換回路部にて昇圧された直流電圧を予め定められた定電圧／定電流に変換する出力回路部を備え、前記ハウジング内に配設される内部回路部と、
前記ハウジングに形成され、前記２次電池を充電するための充電用入力ケーブルが接続され、前記内部回路部と電気接続される第１接続部と、
前記ハウジングに形成され、携帯用電子機器に電力を供給するための出力ケーブルが接続され、前記内部回路部と電気接続される第２接続部と、
前記ハウジングの外部に形成され、前記内部回路部から出力される電流を感知して充電状態を外部に表示する充電状態表示部と、
を備えたことを特徴とする携帯充電器。
携帯用として把持可能なサイズを有するハウジングと、
前記ハウジング内に配設される２次電池と、
外部電源から供給される電力を前記２次電池に充電するための充電回路部、前記２次電池を前記外部電源の供給電力から保護するための保護回路部、前記２次電池の電圧を予め定められた電圧に昇圧させる直流／直流変換回路部、前記直流／直流変換回路部にて昇圧された直流電圧を予め定められた定電圧／定電流に変換する出力回路部を備え、前記ハウジング内に配設される内部回路部と、
前記ハウジングに形成され、前記２次電池を充電するための充電用入力ケーブルが接続され、前記内部回路部と電気接続される第１接続部と、
前記ハウジングと一体的に形成され、携帯用電子機器の外部コネクタに直接接続して前記２次電池から携帯用電子機器に電力を供給し、前記内部回路部と電気接続される第２接続部と、
前記ハウジングの外部に形成され、前記内部回路部から出力される電流を感知して充電状態を外部に表示する充電状態表示部と、
を備えたことを特徴とする携帯充電器。
前記ハウジングは、第１ハウジング部と第２ハウジング部とを結合手段により固定結合してなり、
前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部のうち、いずれか一方に前記充電状態表示部を形成し、
前記第２ハウジングの表面、及び、前記第２ハウジングに付着される製品説明部を保護するために３つ以上の保護突起を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯充電器。
前記第１ハウジング部は前記充電状態表示部を形成され、
前記第２ハウジング部は携帯充電器の出力をオン・オフするスイッチ部を形成され、
前記充電状態表示部は前記スイッチ部をオンしたときにのみ所定の表示を行うことを特徴とする請求項３に記載の携帯充電器。
前記充電状態表示部は発光ダイオードであり、前記ハウジングに内蔵した２次電池から携帯用電子機器に充電する場合、充電状況に応じて表示色を変更することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の携帯充電器。
前記第１接続部は、内部に連結ピンを有する凹溝部で構成され、前記凹溝部及び連結ピンを保護する保護部材を備え、前記保護部材の一端部は前記ハウジングに固定され、他端部は開閉可能で、把手部を備え、前記第１接続部を介して前記２次電池を充電する場合、前記把手部を操作して他端部を開放することにより前記入力ケーブルを接続可能としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の携帯充電器。
前記第１接続部に接続される入力ケーブルを備え、
前記入力ケーブルの一端部は、前記凹溝部に挿入結合される突出端部と、凹溝部への挿入を規制する押し把手部と、前記凹溝部に結合されて前記２次電池に対する充電が行われる際に２次電池への充電状態を表示する充電表示部とを備えたハウジングからなり、
前記入力ケーブルの他端部は、外部電源アダプタと電気接続される第２の入力ケーブルをさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載の携帯充電器。
前記第１接続部内の連結ピンは標準２４ピンであることを特徴とする請求項６又は７に記載の携帯充電器。
前記第２接続部は、内部に連結ピンを有する円筒状の凹溝部で構成され、
前記第２接続部に接続される出力ケーブルを備え、
前記出力ケーブルの一端部は、携帯用電子機器の外部コネクタに接続される突出端部と、前記外部コネクタの挿入を規制する押し把手部と、前記外部コネクタに結合されて前記２次電池から電力が供給される際に充電中であることを表示する充電表示部とを備えたハウジングからなり、
前記出力ケーブルの他端部は、前記凹溝部の内径寸法よりも小さな外径寸法を有し、突出端部からなる第２の出力ケーブルをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の携帯充電器。
前記第２接続部は、前記ハウジングに内蔵一体化したことを特徴とする請求項２に記載の携帯充電器。
前記第２接続部は、前記ハウジングに出し入れ可能に設けたことを特徴とする請求項１０に記載の携帯充電器。
前記第２接続部は、連結ピンが内蔵された携帯用電子機器の前記外部コネクタに挿入結合される突出端部と、前記外部コネクタへの挿入を規制する押し把手部を含むハウジングからなることを特徴とする請求項２、１０、又は１１に記載の携帯充電器。
前記出力回路部は、前記直流／直流変換回路部にて昇圧された直流電圧を携帯用電子機器の駆動に必要な定電圧／定電流に変換し、前記２次電池から前記出力ケーブル、携帯用電子機器の外部コネクタを介して携帯用電子機器へと電力を供給し、
充電中に携帯用電子機器のバッテリーが取り外されたとしても電力供給を継続させることにより、携帯用電子機器の使用を可能としたことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の携帯充電器。
前記出力ケーブルは、前記連結ピンが１８ピンと２４ピンの２つで構成し、突出端部を同一円筒状とし、携帯用電子機器の外部コネクタの連結ピンが１８ピンである場合、１８ピンの出力ケーブルを前記第２接続部に接続させ、前記携帯用電子機器の外部コネクタの連結ピンが２４ピンである場合、２４ピンの出力ケーブルを接続させることを特徴とする請求項９に記載の携帯充電器。