JP2011067072A

JP2011067072A - 充電回路及び携帯機器

Info

Publication number: JP2011067072A
Application number: JP2009217738A
Authority: JP
Inventors: Mikihiro Yamashita; 幹弘山下; Kazutaka Suzuki; 一敬鈴木; Kyohei Kada; 恭平加田
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2011-03-31

Abstract

【課題】簡素な構成で、携帯機器間での電力の授受を可能とする充電回路を提供する。
【解決手段】充電回路１３は、電力用コイル１４と二次電池１２との間に介在するＡＣ−ＤＣ変換器１５及びＤＣ−ＡＣ変換器１６の切り替えを行う切替スイッチ１７を備え、二次電池１２の充電電圧が所定の低電圧以下になると、切替スイッチ１７がＡＣ−ＤＣ変換側に切り替わり二次電池１２の充電待機状態とされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、二次電池を有する携帯機器に内蔵されるものであり、２つの機器間において非接触で電力供給及びその受電を行い、二次電池の電池残量の少ない携帯機器の救済を可能とする充電回路及びその携帯機器に関するものである。

携帯電話やデジタルカメラ、ミュージックプレイヤー等の携帯機器は、内蔵の二次電池（バッテリ）からの電源供給に基づいて機能回路が動作するものであるが、使用により二次電池の電圧が低下して下限値を下回ると、その機能が停止した状態となる。そのため、携帯機器は、機能停止状態となる前に、別途備えられる専用の充電器にて内蔵の二次電池をその都度充電させて使用される。しかしながら、専用の充電器の無い環境においては携帯機器の二次電池への充電が行えないため、使用により二次電池の充電電圧が低下すると、当然ながらその携帯機器は使用できなくなってしまう。

ここで、例えば特許文献１では、２つの携帯機器間で通信を行って相互の二次電池の状態の確認等を行い、電力用コイル及びこれに付随する図示略のＡＣ−ＤＣ変換器、ＤＣ−ＡＣ変換器を用いて非接触で電力の授受をその２つの携帯機器間で行うようにした構成が開示されている。つまり、専用の充電器の無い環境下でも他の携帯機器から電力を受けることができ、携帯機器の使用を延長することが可能である。

特開２００５−１５１６０９号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、相互に通信を行うだけの電力も必要であるため、それをも行えない機能停止状態の携帯機器を最低限使用可能に救済することができない。また、携帯機器間の通信が可能な構成も必要となることから、携帯機器の構成が複雑となってしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、簡素な構成で、携帯機器間での電力の授受を可能とする充電回路及びその携帯機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、携帯機器の二次電池の充電を行うべく該機器内に備えられ、電力用コイルを通じて外部から伝送された所定の交流電力を受電し、ＡＣ−ＤＣ変換手段にて直流電力に変換して前記二次電池の充電を行うとともに、前記二次電池に蓄積された直流電力をＤＣ−ＡＣ変換手段にて所定の交流電力に変換し、前記電力用コイルを通じて外部に送電するように構成された充電回路であって、前記電力用コイルと前記二次電池との間に介在する前記変換手段の切り替えを行う切替手段を備え、前記二次電池の充電電圧が所定の低電圧以下になると、前記切替手段をＡＣ−ＤＣ変換側に切り替え、前記二次電池の充電待機状態とするようにしたことをその要旨とする。

この発明では、充電回路には、電力用コイルと二次電池との間に介在するＡＣ−ＤＣ変換手段及びＤＣ−ＡＣ変換手段の切り替えを行う切替手段が備えられ、二次電池の充電電圧が例えば携帯機器の機能動作が不能となるような所定の低電圧以下になると、切替手段がＡＣ−ＤＣ変換側に切り替わり二次電池の充電待機状態とされる。つまり、専用の充電器のみならず同様の充電回路を有した他の携帯機器から伝送される電力に基づいて、通信を必要とせず即座に充電可能である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の充電回路において、前記送電時の電力量を調整可能な設定手段が備えられたことをその要旨とする。
この発明では、送電時の電力量を調整可能な設定手段が備えられるため、予め又はユーザ側の設定により携帯機器毎やその後の使用態様等に応じて送電電力量の調整が可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の充電回路を備えて構成された携帯機器である。
この発明では、簡素な構成で、携帯機器間での電力の授受が可能な充電回路が備えられることから、携帯機器の構成の簡素化、利便性の向上等に寄与できる。

本発明によれば、簡素な構成で、携帯機器間での電力の授受を可能とする充電回路及びその携帯機器を提供することができる。

本実施形態における携帯機器の概略構成図である。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の携帯機器１０Ａは、例えば携帯電話やデジタルカメラ、ミュージックプレイヤー等であり、携帯電話であれば通話やメールの送受信等、デジタルカメラであれば静止画や動画の撮影等、ミュージックプレイヤーであれば音楽再生等の主たる機能を実行するための機能回路１１を備えている。機能回路１１は、二次電池（バッテリ）１２からの電源供給を受けて動作する。

また、携帯機器１０Ａには、二次電池１２の充電を行う充電回路１３が内蔵されている。充電回路１３は、電力用コイル１４、ＡＣ−ＤＣ変換器１５、ＤＣ−ＡＣ変換器１６、切替スイッチ１７及び充電制御回路１８を備えている。

即ち、電力用コイル１４は携帯機器１０Ａ内において外部と電力（交流電力）の授受が可能に配設され、該コイル１４の一端がＡＣ−ＤＣ変換器１５及びＤＣ−ＡＣ変換器１６にそれぞれ接続されるとともに、他端は切替スイッチ１７を介して各変換器１５，１６にそれぞれ接続されている。切替スイッチ１７は、電力用コイル１４の他端の接続先をＡＣ−ＤＣ変換器１５及びＤＣ−ＡＣ変換器１６のいずれか一方に切り替えるためのものである。各変換器１５，１６は二次電池１２にそれぞれ接続されている。

これらＡＣ−ＤＣ変換器１５、ＤＣ−ＡＣ変換器１６、及び切替スイッチ１７は充電制御回路１８にて制御され、充電時にはスイッチ１７をＡＣ−ＤＣ変換器１５側に切替接続し、充電回路１３が充電モード（受電モード）で動作する。これにより、外部から伝送される所定の交流電力を電力用コイル１４にて受電し、受電した交流電力がＡＣ−ＤＣ変換器１５にて直流電力に変換され、この直流電力に基づいて二次電池１２が充電される。従って、この携帯機器１０Ａと対応して別途備えられる充電器（図示略）から伝送される所定の交流電力や、後述する他の携帯機器１０Ｂ（１０Ａと同様の構成）から伝送される所定の交流電力に基づいて、携帯機器１０Ａの二次電池１２の充電が行われるようになっている。

また、同様の構成の携帯機器１０Ａ，１０Ｂ間で充電を行うことも可能となっており、送電側においてはスイッチ１７をＤＣ−ＡＣ変換器１６側に切替接続し、充電回路１３が送電モードで動作する。これにより、二次電池１２に蓄積された直流電力がＤＣ−ＡＣ変換器１６にて所定の交流電力に変換され、この交流電力が電力用コイル１４を介して外部に送電されるようになっている。

従って、例えば携帯機器１０Ｂから携帯機器１０Ａに向けて充電を行う場合、携帯機器１０Ｂが送電モード、携帯機器１０Ａが充電モードに切り替えられ、両機器１０Ａ，１０Ｂ間で電力用コイル１４を通じて電力の授受が行われ、携帯機器１０Ｂの二次電池１２から携帯機器１０Ａの二次電池１２の充電が行われる。尚、携帯機器１０Ａから携帯機器１０Ｂに向けて充電を行うことも可能である。

また、前記充電制御回路１８においては、二次電池１２の充電電圧を監視しており、機能回路１１が動作不能となるような下限値以下の低電圧に陥ると、切替スイッチ１７をＡＣ−ＤＣ変換器１５側に切り替えて保持し、充電モードでの待機状態となる。つまり、専用の充電器があれば即座に充電でき、また他の携帯機器（例えば携帯機器１０Ｂ）による充電も互いの充電状態を通信で確認し合うことなく即座に行える構成とされている。

因みに、充電制御回路１８は、送電側となる携帯機器（例えば携帯機器１０Ｂ）において電力の伝送時間をタイマにて計時し、これにより伝送する電力量が設定されている。この電力量は、携帯電話であれば最低限の通話やメールの送受信が可能な時間動作するのに相当する値等に、予め又はユーザ側にて任意に設定される。

このように本実施形態の携帯機器１０Ａ（１０Ｂ）は、相互間の通信が不要で簡素な構成としながらも、自機の携帯機器１０Ａ（１０Ｂ）と同様の構成の他の携帯機器１０Ｂ（１０Ａ）が近くに存在すれば充電が可能で、最悪機能停止となっても最低限の電力を他の携帯機器から受け取ることで緊急的な使用が可能であり、利便性の高いものとして提供できる。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態では、充電回路１３は、電力用コイル１４と二次電池１２との間に介在する変換器１５，１６の切り替えを行う切替スイッチ１７を備え、二次電池１２の充電電圧が携帯機器１０Ａ（１０Ｂ）の機能動作が不能となるような所定の低電圧以下になると、切替スイッチ１７がＡＣ−ＤＣ変換側に切り替わり二次電池１２の充電待機状態とされる。つまり、専用の充電器のみならず同様の充電回路１３を有した他の携帯機器１０Ｂ（１０Ａ）から伝送される電力に基づいて、従来のような通信を必要とせず即座に充電することができる。これにより、携帯機器１０Ａ，１０Ｂ間の充電でその充電にかかる通信が不要なため、携帯機器１０Ａ，１０Ｂの構成の簡素化に寄与でき、また利便性の向上に寄与できる。

（２）本実施形態では、充電制御回路１８にて送電時の電力量が調整可能に構成されているため、予め又はユーザ側の設定により携帯機器１０Ａ，１０Ｂ毎やその後の使用態様等に応じて送電電力量を調整することができる。また本実施形態では、タイマによる電力伝送時間の計時に基づいて送電電力量が調整されているため、簡素な構成で電力量調整を行うことができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、機能回路１１が動作不能となる低電圧以下で充電待機状態に切り替わるようにしたが、充電待機状態に切り替わる電圧値はこれに限らず、適宜変更してもよい。

・上記実施形態では、送電電力量の調整をタイマによる電力伝送時間の計時に基づいて行うようにしたが、タイマ以外、例えば実際の電力量の計測に基づいて送電電力量の調整を行うようにしてもよい。また、送電電力量の調整を行わず、固定としてもよい。

・上記実施形態では、携帯機器１０Ａ（１０Ｂ）は携帯電話やデジタルカメラ、ミュージックプレイヤー等と記載したが、勿論これ以外の携帯機器も含むものである。
・上記実施形態では特に言及しなかったが、携帯機器１０Ａ，１０Ｂ間の充電は、同一機器のみならず異なる機器同士でも可能としてもよい。例えば、携帯電話同士のみならず、携帯電話とデジタルカメラとの間での充電を想定してもよい。

１０Ａ，１０Ｂ…携帯機器、１２…二次電池、１３…充電回路、１４…電力用コイル、１５…ＡＣ−ＤＣ変換器（ＡＣ−ＤＣ変換手段）、１６…ＤＣ−ＡＣ変換器（ＤＣ−ＡＣ変換手段）、１７…切替スイッチ（切替手段）、１８…充電制御回路（設定手段）。

Claims

携帯機器の二次電池の充電を行うべく該機器内に備えられ、電力用コイルを通じて外部から伝送された所定の交流電力を受電し、ＡＣ−ＤＣ変換手段にて直流電力に変換して前記二次電池の充電を行うとともに、前記二次電池に蓄積された直流電力をＤＣ−ＡＣ変換手段にて所定の交流電力に変換し、前記電力用コイルを通じて外部に送電するように構成された充電回路であって、
前記電力用コイルと前記二次電池との間に介在する前記変換手段の切り替えを行う切替手段を備え、前記二次電池の充電電圧が所定の低電圧以下になると、前記切替手段をＡＣ−ＤＣ変換側に切り替え、前記二次電池の充電待機状態とするようにしたことを特徴とする充電回路。
請求項１に記載の充電回路において、
前記送電時の電力量を調整可能な設定手段が備えられたことを特徴とする充電回路。
請求項１又は２に記載の充電回路を備えて構成されたことを特徴とする携帯機器。