JP2015139363A - Electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次電池を安全に充電できる電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic device that can safely charge a secondary battery.
近年、スマートフォンやタブレット等の携帯端末である電子機器は、増強される機能に対応するため、二次電池の電池容量の増大(大容量化)、急速充電化、長寿命化、等が求められてきている。そして、大容量化と共に急速充電が必要となるが、充電時には大電流が電子機器に流れることになる。 In recent years, electronic devices that are portable terminals such as smartphones and tablets have been required to increase the battery capacity of secondary batteries (increase their capacity), to rapidly charge, to prolong their service life, etc., in order to support enhanced functions. It is coming. In addition, rapid charging is required as the capacity increases, but a large current flows through the electronic device during charging.
従来は、電子機器側に、家庭用ACをDCに変換する充電器(ACアダプタ)からの(直流)電圧を二次電池用の電圧に制御する充電制御回路が設けられていた(例えば電圧を5Vから4Vに降下させる)。しかしながら、この充電制御回路における変換ロスにより熱が発生して、電子機器の発熱が大きくなる不都合が発生する。このため、主に熱を発する充電制御回路を、据え置きの充電器(ACアダプタ)側に搭載することが提案されている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, a charge control circuit for controlling a (direct current) voltage from a charger (AC adapter) that converts household AC to DC to a voltage for a secondary battery is provided on the electronic device side (for example, the voltage is reduced). Decrease from 5V to 4V). However, heat is generated due to the conversion loss in the charge control circuit, and there is a disadvantage that the heat generation of the electronic device increases. For this reason, it has been proposed to mount a charge control circuit that mainly generates heat on the stationary charger (AC adapter) side (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の電子機器側では、充電制御回路を充電器側へ移行させた結果、二次電池と充電器に接続される電子機器の端子の間に、実質的に電圧と電流を制御する回路が存在しない。したがって、二次電池の端子そのものが物理的に露出しなくても、当該二次電池とほぼ同電位の端子が、外側に露出することとなり得る。また、たとえこのような回路が存在しても、制御状態次第では、当該二次電池とほぼ同電位の端子が、外側に露出することとなり得る。このような状態においては、外からの異物の接触による短絡、不正な充電器の接続による電子機器の破損等が生ずる可能性がある。従って、ユーザーが安心して電子機器を使用する状況下にあるとは言い難い。
As a result of shifting the charge control circuit to the charger side on the electronic device side described in
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、二次電池への充電を正規(例えば純正)の充電機器で行い、充電の安全性を確保した電子機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned reasons, and an object thereof is to provide an electronic device in which charging to a secondary battery is performed with a regular (for example, genuine) charging device and the charging safety is ensured. It is in.
本発明の電子機器は、少なくとも一つの外部の充電器と接続可能な第一および第二の充電接続部と、着脱可能な二次電池の取付け時に当該二次電池と接続可能な電池端子と、前記第一の充電接続部と前記電池端子間を電気的に接続する電路の導通と遮断を切り替え可能なスイッチ部と、前記少なくとも一つの外部の充電器に対して、少なくとも第一の認証データの受信および第二の認証データの送信が可能な通信接続部と、前記第二の充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な充電制御部と、を備え、前記スイッチ部は、前記電子機器が受信した前記第一の認証データが所定のデータである場合であって前記電子機器が前記第二の認証データを送信後に前記第一の充電接続部に印加された充電電圧が所定の範囲内である場合に導通可能であり、少なくとも、前記受信した第一の認証データが前記所定のデータでない場合は導通不能であり、前記第一または第二の充電接続部の何れか一方に供給された充電電力を用いて前記二次電池を充電可能である。 The electronic device of the present invention includes a first and second charging connection portion connectable to at least one external charger, a battery terminal connectable to the secondary battery when the removable secondary battery is attached, A switch unit capable of switching between conduction and interruption of an electric circuit electrically connecting the first charging connection unit and the battery terminal; and at least first authentication data of the at least one external charger. A communication connection unit capable of receiving and transmitting second authentication data; and a charge control unit capable of outputting at least part of the charging power supplied from the second charging connection unit to the secondary battery. The switch unit is applied to the first charging connection unit after the first authentication data received by the electronic device is predetermined data and the electronic device transmits the second authentication data. The charged voltage is When the first authentication data received is not the predetermined data, it is impossible to conduct, and at least one of the first and second charging connection portions is connected. The secondary battery can be charged using the supplied charging power.
本発明の電子機器は、少なくとも一つの外部の充電器と接続可能な第一および第二の充電接続部と、着脱可能な二次電池の取付け時に当該二次電池と接続可能な電池端子と、前記第一の充電接続部と前記電池端子間を電気的に接続する電路の導通と遮断を切り替え可能なスイッチ部と、前記少なくとも一つの外部の充電器に対して、少なくとも第一の認証データの受信および第二の認証データの送信が可能な通信接続部と、前記第二の充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な充電制御部と、を備え、前記スイッチ部は、前記電子機器が受信した前記第一の認証データが所定のデータである場合であって前記電子機器が前記第二の認証データを送信後に前記第一の充電接続部に印加された充電電圧が所定の範囲内である場合に導通可能であり、少なくとも、前記受信した第一の認証データが前記所定のデータでない場合は導通不能であり、前記第一および第二の充電接続部より同時に供給された充電電力を用いて前記二次電池を充電可能である。 The electronic device of the present invention includes a first and second charging connection portion connectable to at least one external charger, a battery terminal connectable to the secondary battery when the removable secondary battery is attached, A switch unit capable of switching between conduction and interruption of an electric circuit electrically connecting the first charging connection unit and the battery terminal; and at least first authentication data of the at least one external charger. A communication connection unit capable of receiving and transmitting second authentication data; and a charge control unit capable of outputting at least part of the charging power supplied from the second charging connection unit to the secondary battery. The switch unit is applied to the first charging connection unit after the first authentication data received by the electronic device is predetermined data and the electronic device transmits the second authentication data. The charged voltage is When it is within the range, it is possible to conduct, and at least when the received first authentication data is not the predetermined data, conduction is impossible, and the first and second charging connections are supplied simultaneously. The secondary battery can be charged using charging power.
本発明の電子機器の一態様として、例えば、前記第一の充電接続部より供給された充電電力が前記第二の充電接続部より供給された充電電力よりも大きい。 As one aspect of the electronic device of the present invention, for example, the charging power supplied from the first charging connection unit is larger than the charging power supplied from the second charging connection unit.
本発明の電子機器の一態様として、前記通信接続部を介して少なくともコマンドデータまたはメッセージデータの送受信が可能であり、送信した前記コマンドデータまたはメッセージデータに基づいて前記第一または第二の充電接続部の少なくともいずれか一方に充電電力が供給される。 As one aspect of the electronic device of the present invention, at least command data or message data can be transmitted / received via the communication connection unit, and the first or second charging connection is performed based on the transmitted command data or message data. Charging power is supplied to at least one of the units.
本発明の電子機器は、少なくとも一つの外部の充電器と接続可能な充電接続部と、着脱可能な二次電池の取付け時に当該二次電池と接続可能な電池端子と、前記充電接続部に接続された電路の分岐を可能とする第一のスイッチ部と、前記第一のスイッチ部と前記電池端子間を電気的に接続する電路の導通と遮断を切り替え可能な第二のスイッチ部と、前記少なくとも一つの外部の充電器に対して、少なくとも第一の認証データの受信および第二の認証データの送信が可能な通信接続部と、前記第一のスイッチ部を介して前記充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な充電制御部と、を備え、前記第二のスイッチ部は、前記電子機器が受信した前記第一の認証データが所定のデータである場合であって前記電子機器が前記第二の認証データを送信後に前記充電接続部に印加された充電電圧が所定の範囲内である場合に導通可能であり、少なくとも、前記受信した第一の認証データが前記所定のデータでない場合は導通不能であり、前記充電制御部または前記第二のスイッチ部の何れか一方を介して前記二次電池を充電可能である。 The electronic device of the present invention is connected to the charging connection portion connectable to at least one external charger, the battery terminal connectable to the secondary battery when the detachable secondary battery is attached, and connected to the charging connection portion. A first switch unit that enables branching of the electric circuit, a second switch unit that can switch between conduction and interruption of the electric circuit that electrically connects the first switch unit and the battery terminal, and A communication connection unit capable of receiving at least first authentication data and transmitting second authentication data to at least one external charger, and supplied from the charging connection unit via the first switch unit A charge control unit capable of outputting at least part of the charged power to the secondary battery, and the second switch unit includes the first authentication data received by the electronic device as predetermined data. If there is before When the electronic device transmits the second authentication data and the charging voltage applied to the charging connection portion is within a predetermined range, the electronic device can conduct, and at least the received first authentication data is the predetermined When it is not data, it is impossible to conduct, and the secondary battery can be charged via either the charge control unit or the second switch unit.
本発明の電子機器の一態様として、例えば、前記通信接続部を介して少なくともコマンドデータまたはメッセージデータの送受信が可能であり、送信した前記コマンドデータまたはメッセージデータに対応して前記充電制御部または前記第二のスイッチ部の何れか一方を介して前記二次電池に充電電力を供給する。 As one aspect of the electronic apparatus of the present invention, for example, at least command data or message data can be transmitted / received via the communication connection unit, and the charge control unit or the message data corresponding to the transmitted command data or message data Charging power is supplied to the secondary battery via any one of the second switch sections.
本発明の電子機器は、少なくとも一つの外部の充電器と接続可能な充電接続部と、着脱可能な二次電池の取付け時に当該二次電池と接続可能な電池端子と、前記充電接続部と前記電池端子間を電気的に接続する第一の電路の導通と遮断を切り替え可能なスイッチ部と、前記少なくとも一つの外部の充電器に対して、少なくとも第一の認証データの受信および第二の認証データの送信が可能な通信接続部と、前記充電接続部と前記電池端子間を電気的に接続する第二の電路を介して前記充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な充電制御部と、を備え、前記スイッチ部は、前記電子機器が受信した前記第一の認証データが所定のデータである場合であって前記電子機器が前記第二の認証データを送信後に前記充電接続部に印加された充電電圧が所定の範囲内である場合に導通可能であり、少なくとも、前記受信した第一の認証データが前記所定のデータでない場合は導通不能であり、前記充電制御部または前記スイッチ部の何れか一方を介して前記二次電池を充電可能である。 The electronic device of the present invention includes a charging connection portion connectable to at least one external charger, a battery terminal connectable to the secondary battery when the removable secondary battery is attached, the charging connection portion, and the A switch unit capable of switching between conduction and interruption of a first electric circuit electrically connecting between battery terminals, and reception of at least first authentication data and second authentication with respect to the at least one external charger At least a part of the charging power supplied from the charging connection unit via the communication connection unit capable of transmitting data, and the second electric circuit that electrically connects the charging connection unit and the battery terminal is A charge control unit capable of outputting to a secondary battery, wherein the switch unit is a case where the first authentication data received by the electronic device is predetermined data, and the electronic device is configured to perform the second authentication. After sending data It is possible to conduct when the charging voltage applied to the charging connection part is within a predetermined range, and at least when the received first authentication data is not the predetermined data, conduction is not possible, and the charging control The secondary battery can be charged via either the switch unit or the switch unit.
本発明の電子機器の一態様として、例えば、前記通信接続部を介して少なくともコマンドデータまたはメッセージデータの送受信が可能であり、送信した前記コマンドデータまたはメッセージデータに対応して前記充電制御部または前記スイッチ部の何れか一方を介して前記二次電池へ充電電力を供給する。 As one aspect of the electronic apparatus of the present invention, for example, at least command data or message data can be transmitted / received via the communication connection unit, and the charge control unit or the message data corresponding to the transmitted command data or message data Charging power is supplied to the secondary battery via any one of the switch units.
本発明の電子機器は、少なくとも一つの外部の充電器と接続可能な第一および第二の充電接続部と、着脱可能な二次電池の取付け時に当該二次電池と接続可能な電池端子と、前記第一の充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な第一の充電制御部と、前記第一の充電制御部と前記電池端子間を電気的に接続する電路の導通と遮断を切り替え可能なスイッチ部と、前記少なくとも一つの外部の充電器に対して、少なくとも第一の認証データの受信および第二の認証データの送信が可能な通信接続部と、前記第二の充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な第二の充電制御部と、を備え、前記スイッチ部は、前記電子機器が受信した前記第一の認証データが所定のデータである場合であって前記電子機器が前記第二の認証データを送信後に前記第一の充電接続部に印加された充電電圧が所定の範囲内である場合に導通可能であり、少なくとも、前記受信した第一の認証データが前記所定のデータでない場合は導通不能であり、前記第一または第二の充電接続部の何れか一方に供給された充電電力を用いて前記二次電池を充電可能である。 The electronic device of the present invention includes a first and second charging connection portion connectable to at least one external charger, a battery terminal connectable to the secondary battery when the removable secondary battery is attached, A first charge control unit capable of outputting at least part of the charging power supplied from the first charge connection unit to the secondary battery; and electrically between the first charge control unit and the battery terminal. A switch unit capable of switching between conduction and interruption of an electric circuit to be connected; and a communication connection unit capable of receiving at least first authentication data and transmitting second authentication data to the at least one external charger. A second charging control unit capable of outputting at least part of the charging power supplied from the second charging connection unit to the secondary battery, and the switch unit receives the electronic device The first authentication data is In the case where the charging voltage applied to the first charging connection portion is within a predetermined range after the electronic device transmits the second authentication data, and at least the If the received first authentication data is not the predetermined data, it is not possible to conduct electricity, and the secondary battery can be charged using the charging power supplied to either the first or second charging connection section. It is.
本発明の電子機器は、少なくとも一つの外部の充電器と接続可能な第一および第二の充電接続部と、着脱可能な二次電池の取付け時に当該二次電池と接続可能な電池端子と、前記第一の充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な第一の充電制御部と、前記第一の充電制御部と前記電池端子間を電気的に接続する電路の導通と遮断を切り替え可能なスイッチ部と、前記少なくとも一つの外部の充電器に対して、少なくとも第一の認証データの受信および第二の認証データの送信が可能な通信接続部と、前記第二の充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な第二の充電制御部と、を備え、前記スイッチ部は、前記電子機器が受信した前記第一の認証データが所定のデータである場合であって前記電子機器が前記第二の認証データを送信後に前記第一の充電接続部に印加された充電電圧が所定の範囲内である場合に導通可能であり、少なくとも、前記受信した第一の認証データが前記所定のデータでない場合は導通不能であり、前記第一および第二の充電接続部より同時に供給された充電電力を用いて前記二次電池を充電可能である。 The electronic device of the present invention includes a first and second charging connection portion connectable to at least one external charger, a battery terminal connectable to the secondary battery when the removable secondary battery is attached, A first charge control unit capable of outputting at least part of the charging power supplied from the first charge connection unit to the secondary battery; and electrically between the first charge control unit and the battery terminal. A switch unit capable of switching between conduction and interruption of an electric circuit to be connected; and a communication connection unit capable of receiving at least first authentication data and transmitting second authentication data to the at least one external charger. A second charging control unit capable of outputting at least part of the charging power supplied from the second charging connection unit to the secondary battery, and the switch unit receives the electronic device The first authentication data is In the case where the charging voltage applied to the first charging connection portion is within a predetermined range after the electronic device transmits the second authentication data, and at least the When the received first authentication data is not the predetermined data, conduction is impossible, and the secondary battery can be charged using the charging power supplied simultaneously from the first and second charging connection portions.
本発明の電子機器の一態様として、前記第一の充電接続部より供給された充電電力が前記第二の充電接続部より供給された充電電力よりも大きい。 As one aspect of the electronic apparatus of the present invention, the charging power supplied from the first charging connection unit is larger than the charging power supplied from the second charging connection unit.
本発明の電子機器の一態様として、前記通信接続部を介して少なくともコマンドデータまたはメッセージデータの送受信が可能であり、送信した前記コマンドデータまたはメッセージデータに基づいて前記第一または第二の充電接続部の少なくともいずれか一方に充電電力を供給する。 As one aspect of the electronic device of the present invention, at least command data or message data can be transmitted / received via the communication connection unit, and the first or second charging connection is performed based on the transmitted command data or message data. Charge power is supplied to at least one of the units.
本発明の電子機器は、少なくとも一つの外部の充電器と接続可能な充電接続部と、着脱可能な二次電池の取付け時に当該二次電池と接続可能な電池端子と、前記充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な第一の充電制御部と、前記充電接続部と前記電池端子間を電気的に接続する第一の電路の導通と遮断を切り替え可能なスイッチ部と、前記少なくとも一つの外部の充電器に対して、少なくとも第一の認証データの受信および第二の認証データの送信が可能な通信接続部と、前記充電接続部と前記電池端子間を電気的に接続する第二の電路を介して前記充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な第二の充電制御部と、を備え、前記スイッチ部は、前記電子機器が受信した前記第一の認証データが所定のデータである場合であって前記電子機器が前記第二の認証データを送信後に前記充電接続部に印加された充電電圧が所定の範囲内である場合に導通可能であり、少なくとも、前記受信した第一の認証データが前記所定のデータでない場合は導通不能であり、前記第二の充電制御部または前記スイッチ部の何れか一方を介して前記二次電池を充電可能である。 The electronic device of the present invention is supplied from the charging connection portion, a charging connection portion connectable to at least one external charger, a battery terminal connectable to the secondary battery when the detachable secondary battery is attached, and A first charge control unit capable of outputting at least part of the charged power to the secondary battery, and switching between conduction and interruption of the first electric circuit electrically connecting the charge connection unit and the battery terminal A switch unit, a communication connection unit capable of receiving at least first authentication data and transmitting second authentication data to the at least one external charger, the charging connection unit, and the battery terminal. A second charging control unit capable of outputting at least a part of the charging power supplied from the charging connection unit to the secondary battery via a second electrical path that electrically connects the switch, and the switch Part of the electronic device When the received first authentication data is predetermined data, and the charging voltage applied to the charging connection portion after the electronic device transmits the second authentication data is within a predetermined range. It is possible to conduct, and at least when the received first authentication data is not the predetermined data, it is impossible to conduct, and the secondary battery is connected via either the second charge control unit or the switch unit. Can be charged.
本発明の電子機器の一態様として、前記通信接続部を介して少なくともコマンドデータまたはメッセージデータの送受信が可能であり、送信した前記コマンドデータまたはメッセージデータに対応して前記第二の充電制御部または前記スイッチ部の何れか一方を介して前記二次電池に充電電力を供給する。 As one aspect of the electronic device of the present invention, at least command data or message data can be transmitted / received via the communication connection unit, and the second charge control unit or the corresponding to the transmitted command data or message data Charging power is supplied to the secondary battery via any one of the switch units.
本発明の電子機器の一態様として、前記第一の充電制御部より出力された充電電力が前記第二の充電制御部より出力された充電電力よりも大きい。 As one aspect of the electronic device of the present invention, the charging power output from the first charging control unit is larger than the charging power output from the second charging control unit.
本発明の電子機器によれば、電子機器に電気的に接続する外部の充電器や二次電池が、電子機器の認める正規(例えば純正)の接続機器であるか否かを判定すること、及び、二次電池の充電に適切な印加電圧である否かを判定することが可能である。この判定により、正規の充電器による二次電池への充電が安全に行われ、二次電池の長寿命化に繋がり、電子機器の電気的保護が可能となる。また、二次電池への充電供給のルートを電子機器側で選択することにより、二次電池の電圧に合わせた適切な充電が可能となる。 According to the electronic device of the present invention, it is determined whether or not an external charger or a secondary battery that is electrically connected to the electronic device is a regular (eg, genuine) connection device that is recognized by the electronic device, and It is possible to determine whether the applied voltage is appropriate for charging the secondary battery. By this determination, the secondary battery can be safely charged by the regular charger, leading to a long life of the secondary battery and electrical protection of the electronic device. In addition, by selecting a charging supply route to the secondary battery on the electronic device side, it is possible to perform appropriate charging according to the voltage of the secondary battery.
以下、本発明に係る電子機器の好適な実施形態を、図1〜図17に基づいて詳述する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an electronic apparatus according to the invention will be described in detail with reference to FIGS.
<第1の実施形態>
図1は本発明に係る電子機器の第1の実施形態の一例を示すブロック図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a first embodiment of an electronic apparatus according to the present invention.
電子機器10は、外部の二次電池20と二次電池20を充電する外部の充電器30とに電気的に接続される。また、電子機器10は、二次電池20を含んでいても良い。
The
電子機器10は、例えばスマートフォン等の携帯電話、タブレット等の携帯端末、デジタルカメラ、携帯型パーソナルコンピュータ、無線機等、二次電池20によって動作する携帯機器であってよい。電子機器10は、電圧範囲検出部11と、過電流検出部12と、スイッチ部13と、電圧検出部14と、充電制御部15と、機器側マイコン40と、を備える。また、電子機器10は、二次電池20と電気的に接続可能な電池端子Tと、外部の充電器30と電気的に接続可能な充電接続部Pと、認証やコマンド等を送受信する通信接続部Dと、各構成を導通可能とする電路16と、を備える。
The
そして、第1の実施形態では、複数の充電接続部Pと複数の通信接続部Dとからなり、充電接続部Pは、少なくとも第一の充電接続部P1と第二の充電接続部P2とを備え、通信接続部Dは、少なくとも第一の通信接続部D1と第二の通信接続部D2とを備える。また、機器側マイコン40は、機器側制御回路41と、電池認証部42と、機器側認証部43と、電子機器10側のコマンド制御部44と、を備えている。
And in 1st Embodiment, it consists of several charge connection part P and several communication connection part D, and charge connection part P has at least 1st charge connection part P1 and 2nd charge connection part P2. The communication connection unit D includes at least a first communication connection unit D1 and a second communication connection unit D2. The device-
電圧範囲検出部11は、充電器30と電気的に接続する充電接続部Pの電圧を検出し、測定された電圧値を機器側マイコン40の、例えば機器側制御回路41に送る。第1の実施形態では、電圧範囲検出部11は、第一の充電接続部P1と同時にまたは交互に電力が供給される第二の充電接続部P2の電圧も検出する。基本的には、第一の充電接続部P1より供給された充電電力が第二の充電接続部P2より供給された充電電力よりも大きい。即ち、二次電池20に供給される充電電力の一部ずつを第一の充電接続部P1および第二の充電接続部P2より供給するが、好適には第一の充電接続部P1から供給される充電電力は、供給される全充電電力の半分以上であることが望ましい。
The voltage
過電流検出部12は、第一の充電接続部P1に流れる電流値を検出し測定された電流値を機器側マイコン40の、例えば機器側制御回路41に送る。
The
スイッチ部13は、第一の充電接続部P1と二次電池20に電路16を介して電気的に接続され、機器側マイコン40の指令に基づいてON(オン)、OFF(オフ)することにより、第一の充電接続部P1と二次電池20間の導通と遮断の切り替えを可能としている。即ち、機器側マイコン40は、各構成部から送られてきた認証データや値データを判定し、各データが二次電池20に充電開始しても安全であると判定した場合、スイッチ部13をONさせる。これにより、充電器30と接続された第一の充電接続部P1と二次電池20とが導通状態となる。また、機器側マイコン40が、偽認証であると判定した場合や、過電圧、過電流状態にあることを判定した場合は、充電作動を停止または禁止させるためにスイッチ部13をOFFさせ、第一の充電接続部P1と二次電池20との電気的接続を遮断する。
The
電圧検出部14は、二次電池20の電圧等の電池情報を取得するため、例えば電池モニタ回路であり、取得された電池情報を機器側マイコン40の、例えば機器側制御回路41に送る。
The
充電制御部15は、機器側マイコン40の指令を受けて二次電池20の後述する補充電や定電圧充電を制御する。機器側マイコン40は、各構成部から送られてきた認証データや値データを判定し、各データが二次電池20に充電開始しても安全であると判定した場合、充電制御部15の少なくとも出力をONさせる。これにより、充電器30と接続された第二の充電接続部P2と二次電池20とが導通状態となる。また、機器側マイコン40が、偽認証であると判定した場合や、過電圧、過電流状態にあることを判定した場合は、充電作動を停止または禁止させるために充電制御部15の少なくとも出力をOFFさせ、第二の充電接続部P2と二次電池20との電気的接続を遮断する。
The charging
機器側マイコン40の機器側制御回路41は、例えば電子機器10に備えられている上述の構成部からくる信号を処理、制御、判定し、指令信号を送信するマイクロプロセッサーを備え、二次電池20への急速充電が安全に実行できる保護制御回路でもある。
The device-
機器側制御回路41(電子機器側を機器側と省略して以下説明する)は、電圧範囲検出部11から送られてきた充電電力の電圧値が所定の範囲以内である(例えば5V)か否かを判定し、同時に過電圧状態になっているか否かも判定する。また、過電流検出部12から送られてきた電流値が所定の範囲以内である(例えば4A)か否かを判定し、同時に過電流状態になっているか否かも判定する。なお、過電流状態になっていなければ所定の電流以上の電流を流すことも可能である。機器側制御回路41により判定を行うことを述べたが、電圧範囲検出部11と過電流検出部12が判定を行い、過電圧や過電流を含む所定
範囲外である場合に、機器側制御回路41に通知しても良い。
The device-side control circuit 41 (which will be described below by omitting the electronic device side as the device side) determines whether the voltage value of the charging power sent from the voltage
そして、機器側制御回路41は、電圧検出部14から送られてきた電池情報を取得し、充電制御部15を動作させるために必要な情報か否かを判定し、充電器側マイコン50に、例えばI2Cシリアルバス経由で劣化や誤伝送が少ないデジタル信号で送信する。この信号の中には、判定情報の他、充電器30側で行う急速充電等の指令(コマンド)等も含まれている。
And the apparatus
電池認証部42は、電子機器10に電気的に接続される二次電池20からの認証データを取得して、二次電池20が電子機器10で使用する電池として適切か否かを判定する。認証データの他、二次電池20の電池電圧や温度等の情報を取得することも可能である。
The
機器側認証部43は、第一の通信接続部D1を介して電子機器10に電気的に接続される外部の充電器30からの認証データを取得して、充電器30が電子機器10で使用する接続機器として適切か否かを判定する。コマンド制御部44は、第二の通信接続部D2を介して充電器30からの認証データや所定のデータ等を含むコマンドデータやメッセージデータ等を取得して、機器側制御回路41に送る。
The device-
上述の認証データとは、例えば所定の間隔で送られ二次電池20や充電器30が電子機器10に対して正規の接続機器であるかを判定できる程度のデータで良く、また、所定のアルゴリズムで形成される乱数等の高度化された暗号データであっても良い。以後、説明を分かりやすくするために、正規の接続機器であることを示す認証データを所定のデータと述べる。また、充電器30から電子機器10に送信されるデータを第一の認証データ、電子機器10から充電器30に送信されるデータを第二の認証データ、二次電池20から電子機器10に送信されるデータを第三の認証データと述べる。
The above-mentioned authentication data may be, for example, data that is sent at a predetermined interval and that can determine whether the
電子機器10の上述の構成は、二次電池20への充電に関わる機能を中心に記載し、表示部や入力部等の他の構成部分は省略しているが、電子機器10は、上述の構成のみに限定されない。
The above-described configuration of the
二次電池20は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等の二次電池であり、外部の充電器30等から供給される電力により充電され、充電された電力により電子機器10に備えられている各種構成を動作させる。また、電子機器10と二次電池20の電気的接続は、電子機器10側に設けた電池端子Tで行い、例えば図面上から正極端子(+端子)、認証端子、負極端子(−端子)である。
The
電子機器10に電気的に接続し、着脱可能な充電器30は、外部の商用AC電源と電気的に接続可能なプラグを備えるACアダプター型であり、整流器31と、充電器側充電制御部32と、充電器側マイコン50と、電源供給回路33とを備えている。また、充電器側充電制御部32は、出力部35と充電制御回路36とを備え、充電器側マイコン50は、充電器側認証部51とコマンド制御部52と電力供給判定部53とを備えている。そして、電子機器10とは複数の導線を束ねたコードKを介して、例えばコードKの先端に設けられるピン型のコネクタやUSBコネクタで電気的に接続される。
The
整流器31は、交流電力(AC)を直流電力(DC)に変換(整流)する電力変換装置で、充電器側充電制御部32および電源供給回路33に電力を供給する。充電器側充電制御部32の出力部35は、充電制御回路36の指令により二次電池20に供給する電力を第一の充電接続部P1に出力する。また、第1の実施形態では、充電制御回路36は電力供給判定部53を介して電源供給回路33に指令を送り、二次電池20に供給する電力を第二の充電接続部P2に出力する。
The
充電器側充電制御部32の充電制御回路36は、充電器30の出力部35の制御や電力供給判定部53からの信号を判定するマイクロプロセッサーを備え、二次電池20を充電可能な電力を供給し、充電状態を把握しながら、適切な電力を供給する。充電制御回路36が制御する急速充電方式は、例えば−ΔV制御充電方式、dT/dT制御充電方式、ステップ制御充電方式、等種々あり、二次電池20の性能や電子機器10の使用目的等に合わせて選択可能である。
The
充電器側マイコン50の充電器側認証部51は、電子機器10から送信される認証データである第二の認証データが受信可能な第一の通信接続部D1から第二の認証データを受信し、当該第二の認証データが、充電器30で認められる正規の電子機器10であることを示す所定のデータか否かを判定する。第二の認証データは、例えば所定の間隔で送られ電子機器10が充電器30に対して正規の接続機器であるかを判定できる程度のデータで良く、また、所定のアルゴリズムで形成される乱数等の高度化された暗号データであっても良い。そして、第一の認証データと第二の認証データとをお互いに認証することにより、電子機器10と充電器30は、相互認証を可能としている。
The charger-
充電器30側のコマンド制御部52は、電力供給判定部53にコマンドデータ等を送ると共に、第二の通信接続部D2を介して電子機器10に認証データや所定のデータ等を含むコマンドデータやメッセージデータ等を送信する。電力供給判定部53は、コマンド制御部52からのデジタル信号を受けて、電源供給回路33及び充電制御回路36のON/OFFの判定と動作を指令する。
The
図2は、電子機器10の認証の一例を示すフローチャート図である。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of authentication of the
電子機器10のスイッチ部13は、最初OFF状態にある(ステップS1)。充電器30が電子機器10に接続されると、機器側認証部43は、第一の通信接続部D1を介して取得した充電器30からの第一の認証データが、充電器30が適切な外部の接続機器(例えば純正)であることを判定できる所定のデータであるか否かを判定する(ステップS2)。機器側認証部43が所定のデータであると判定した場合(ステップS2がY)、機器側認証部43は、第一の通信接続部D1を介して充電器30に第二の認証データを送信する(ステップS3)。
The
次に、機器側制御回路41は、電子機器10の第一の充電接続部P1に充電器30から供給された電圧(印加された充電電圧)が二次電池20を充電するために適切な所定の電圧の範囲内として検出されたか否かを判定する(ステップS4)。機器側制御回路41が所定の電圧の範囲内であると判定した場合(ステップS4がY)、機器側制御回路41は、スイッチ部13をONさせる(ステップS5)。機器側認証部43が、第一の認証データが所定のデータでないと判定した場合(ステップS2がN)、及び、機器側制御回路4
1が、所定の電圧の範囲内でないと判定した場合(ステップS4がN)、機器側制御回路41は、スイッチ部13をOFF状態に維持させる。
Next, the device-
1 determines that it is not within the predetermined voltage range (step S4 is N), the device-
図3は、充電器30の認証の一例を示すフローチャート図である。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of authentication of the
充電器30は、電子機器10と接続すると認証用の第一の認証データ(所定のデータ)を電子機器10に充電器側認証部51から送信する。第一の認証データは、図2のステップS2の所定データを受信したか否かの判定に用いられる。次に、充電器30の充電器側認証部51は、第一の通信接続部D1を介して取得した電子機器10からの第二の認証データが、電子機器10が適切な外部の接続機器であることを判定できる所定のデータであるか否かを判定する(ステップS11)。この第二の認証データは、図2のステップS3で送信されてきたデータである。
When connected to the
充電器側認証部51が、所定のデータであると判定した場合(ステップS11がY)、電子機器10に充電に適切な所定の電圧を印加する。即ち、充電器側認証部51で認証が完了したことを充電制御回路36に通知し、充電制御回路36は出力部35に充電に適切な所定電圧の供給を指示し、出力部35は所定の充電電圧を第一の充電接続部P1に印加する(ステップS12)。第1の実施形態では、電源供給回路33からも充電フェーズに応じて所定の電圧を第二の充電接続部P2に印加している。充電器側認証部51が所定データを受信しない場合(ステップS11がN)、ステップS10に戻る。
When the charger-
図4は、充電可能状態か否かを判定するステップの一例を示す説明表である。この説明表に基づき、具体的な保護動作を詳述する。説明表は、各行に具体的状況(ケース)を列挙し、各列に認証、検出、制御する項目を列挙している。 FIG. 4 is an explanatory table showing an example of steps for determining whether or not the charging is possible. Based on this explanatory table, a specific protection operation will be described in detail. In the description table, specific situations (cases) are listed in each row, and items to be authenticated, detected, and controlled are listed in each column.
ケースA(正規(例えば純正)充電器):純正の充電器30が電子機器10に接続された場合である。純正の充電器30を電子機器10に接続すると、充電器側認証部51が正規の電子機器10か否かを第二の認証データに基づき判定する。第二の認証データが所定データであることを認証すると充電制御回路36が充電に必要な電圧値及び電流値を出力部35に送信し、出力部35は第一の充電接続部P1に電力を出力する。電力供給判定部53は電源供給回路に33に指令を送り、電源供給回路33は第二の充電接続部P2に電力を出力する。
Case A (regular (eg, genuine) charger): A case where a
なお、第一の実施形態では、後述の充電フェーズに基づいて、第一の充電接続部P1または第二の充電接続部P2の何れか一方または両方に出力される。 Note that, in the first embodiment, the data is output to one or both of the first charging connection portion P1 and the second charging connection portion P2 based on a charging phase described later.
第一の充電接続部P1及び第二の充電接続部P2からの充電電圧を電圧範囲検出部11で検出し、機器側制御回路41に通知し、機器側制御回路41は、所定範囲の充電電圧が印加されたことを判定する(表(1)参照)。過電流検出部12は、充電接続部P1に流れる電流値を検出し、機器側制御回路41に通知し、機器側制御回路41は、所定範囲の電流値であることを判定する(表(2)参照)。
The voltage
機器側認証部43は、充電器30から送信されてくる第一の認証データが所定データであれば充電器30が純正であることを認証し、機器側制御回路41に通知する(表(3)参照)。電池認証部42は、二次電池20から送信されてくる第3の認証データが所定データであれば二次電池20が正規(例えば純正)の接続機器であることを認証し、機器側制御回路41に通知する(表(4)参照)。機器側制御回路41は、全ての信号((1)〜(4))がOKであれば、コマンド制御部44から充電器側のコマンド制御部52に充電可能であることを通知し、電力供給判定部53は、充電制御回路36をONさせて出力部35より所定の電力が出力される。同時に、機器側制御回路41は、スイッチ部13または充電制御部15の少なくとも出力のいずれか一方または両方をONさせ、二次電池20と第一の充電接続部P1が導通状態となり二次電池20の充電が開始される。
If the first authentication data transmitted from the
同様に、電源供給回路33をONさせて第二の充電接続部P2が導通状態となり二次電池20の充電が開始される。第一の充電接続部P1と第二の充電接続部P2は、何れか一方のみが導通する場合もあれば、同時に導通する場合もある。
Similarly, the
ケースB(充電器未接続):充電器30が電子機器10に接続されていない場合である。充電器30が未接続の場合は、電圧範囲検出部11での電圧検出や機器側認証部43での認証ができないため、スイッチ部13はOFF状態で二次電池20と第一の充電接続部P1が遮断状態となり充電が行われない。同時に、機器側制御回路41は、充電制御部15の少なくとも出力をOFF状態にしている。表中、電圧検出が「×」であり機器側認証も因果関係として「××」である。しかしながら、むき出し状態(露出している)の第一の充電接続部P1や第二の充電接続部P2が汚れたり外からの異物が接触したりすることによる短絡を生じる危険性がある。その場合でも、スイッチ部13及び充電制御部15の少なくとも出力がOFF状態であるため、電子機器10や二次電池20が電気的に保護されている。
Case B (charger not connected): This is a case where the
ケースC(過電圧)及びケースD(過電流):過電圧や過電流が検出された場合である。電圧範囲検出部11で検出される電圧値や過電流検出部12で検出される電流値に所定の範囲を超えて異常があると機器側制御回路41が判定した場合、直ちにスイッチ部13をOFFにさせ、二次電池20と第一の充電接続部P1とを遮断状態にする。同時に、充電制御部15の少なくとも出力もOFF状態になり、充電制御部15からの充電も行われなくなる。ケースCでは電圧検出が「×」であり、ケースDでは過電流検出が「×」であり、スイッチ部13は「ONからOFF」に切り替わる。
Case C (overvoltage) and case D (overcurrent): When overvoltage or overcurrent is detected. When the device-
ケースE(不正充電):正規(例えば純正)の充電器30でない非正規品による充電である。このケースでは、機器側認証部43で受ける第一の認証データが所定データでないため(機器側認証「×」参照)、機器側制御回路41はスイッチ部13をONさせず、二次電池20と充電接続部P1が遮断状態となり充電が行われない。同時に、充電制御部15の少なくとも出力もOFF状態になり、充電制御部15からの充電も行われない。
Case E (illegal charging): Charging by a non-genuine product that is not a regular (eg, genuine)
ケースF(充電器ソフト暴走)及びケースG(機器側ソフト暴走):ソフトの異常、例えばソフト暴走、が発生した場合である。機器側制御回路41や充電制御回路36には、充電が安全に行われるためのソフトが組み込まれているが、ソフトに異常が発生することがある。その場合、機器側認証部43や充電器側認証部51による認証が行われず(機器認証及び充電器側認証「×」参照)、機器側制御回路41はスイッチ部13をONさせず、二次電池20と充電接続部P1が遮断状態となり充電が行われない。同時に、充電制御部15の少なくとも出力もOFF状態になり、充電制御部15からの充電が行われない。また、ケースGでは、出力部35からの電力供給がないため、電圧範囲検出部11での電圧が検知できない状態となる(電圧検出「××」参照)。
Case F (charger software runaway) and case G (equipment side software runaway): A case where a software abnormality occurs, for example, a software runaway. The device-
ケースH(不正電池):電子機器10に二次電池20として不適切な(非正規品)二次電池20が電子機器10に接続された場合である。電池認証部42では、第3の認証データが所定のデータでないまたは第3の認証データが送られてこないと判定した場合(電池認証「×」参照)、機器側制御回路41は、スイッチ部13と充電制御部15の少なくとも出力とをONさせない。また、電力供給判定部53も電源供給回路と充電制御回路36とをONさせない。そして、二次電池20と第一の充電接続部P1及び第二の充電接続部P2とが遮断状態となり充電が行われない。
Case H (illegal battery): A case where a
二次電池20への充電が安全に行われるために、電子機器10や充電器30の各構成がどの様に作動するかについて図4の説明図を基に詳述してきたが、特に記載した内容に限定されない。急速充電中は充電制御回路36の発熱や、二次電池20の充電状態等を監視する必要があり、充電を安心して行うための種々の保護回路や保護プログラムを適宜採用することが可能である。
In order to safely charge the
特許文献1に開示される通り、電子機器10側に電圧と電流を制御する回路を設けず、充電器30側に充電回路を搭載することが一般的に知られている。しかしながら、充電制御回路36と二次電池20との距離が長くなり、コードKの抵抗により、正確に二次電池20の電圧を把握して制御することが難しくなる。また、二次電池20の電圧を正確に把握できない状態で充電を行うと、二次電池20の電圧状態に応じた適切な充電状態を採ることが難しくなり、過剰な電圧印加による二次電池20の性能劣化の加速などの不具合を生じる可能性もある。本発明では、電子機器10側にも充電制御に関する機能を持たせ、二次電池20の電圧に応じた適切な充電を行い、電子機器10からの充電に伴う熱を最小限に抑え、かつ急速充電と安全性の確保の両立を狙っている。
As disclosed in
より詳述すると、充電時の電子機器10の発熱を回避するため、充電制御回路36等を充電器30側に搭載させているが、電子機器10と充電器30を電気的に接続するためにコードKが必要であり、コードKの抵抗値が存在している。例えば、コードKに1.0Ωの抵抗があると仮定すると、4.0Aでは4.0Vのロスが発生し、越えてはいけない充電電圧4.34Vが8Vに見えてしまい安全に充電制御ができなくなる可能性がある。本発明では、電子機器10側にも、二次電池20の電圧をモニタしている電圧検出部14と、微少電流で充電可能な充電制御部15とを設けているため、二次電池20の電圧に合わせた適切な充電が可能となる。
More specifically, in order to avoid heat generation of the
次に、フェーズ毎(補充電、定電流充電、定電圧充電)の各構成の動作、制御等について詳述する。 Next, the operation, control, and the like of each component for each phase (complementary charging, constant current charging, constant voltage charging) will be described in detail.
図5は、第1の実施形態の充電の一例を示すフローチャート図であり、図6は、充電の一例をグラフや表で説明した概念図である。図6及び図7を用いて第1の実施形態の動作の一例について更に詳述する。 FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of charging according to the first embodiment, and FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating an example of charging using a graph or a table. An example of the operation of the first embodiment will be further described in detail with reference to FIGS.
図5の左側フローチャートは、電子機器10の動作の流れを示し、右側のフローチャートは、充電器30の動作の流れを示す。急速充電は、「補充電」(ステップS51〜S52)、「定電流充電」(ステップS52がYes〜S55)、「定電圧充電」(ステップS56〜S58)、の3つのフェーズから構成される。また、図6の上段に示されたグラフ中、太線の直線と曲線で表したグラフが二次電池20に流れる電流値の変化を示し、破線の曲線で表したグラフが二次電池20の電圧値の変化を示している。下段に示された表は、上から充電状態、電子機器ソフト、充電器(マイコン制御)の各フェーズに於ける動作を示している。充電状態は、二次電池20の充電状態による供給される電圧及び電流を示し、電子機器ソフトとは、電子機器10の機器側マイコン40が行う指令を示している。また、充電器(マイコン制御)とは、充電器30の動作を示し、機器側マイコン40から充電器側マイコン50に送信される信号の流れを示している。図6のグラフおよび表において左側から時系列の順で、「補充電」、「定電流充電」、「定電圧充電」の三つのフェーズが現れる。
The left flowchart in FIG. 5 shows the operation flow of the
<フェーズ1:補充電>
フェーズ1は、二次電池20の電圧が急速充電可能な電圧に到達していない場合に行う補充電である。
<Phase 1: Supplementary charging>
電圧検出部14は二次電池20の電圧をモニタし、二次電池20の状態が、充電が必要な空充電電圧V1(例えば2.7V)のような空充電の状態に近くなると、電子機器10の図示せぬ表示モニタ等を介してユーザーに充電が必要であることを知らせる。ユーザーは、電子機器10と充電器(ACアダプタ)30とをコードKを介して電気的に接続し、充電が開始される(ステップS51)。電子機器10と充電器30が接続されると、電圧検出部14で取得された二次電池20の電圧値を機器側制御回路41に送り、機器側制御回路41は、電圧値が、後述する急速充電開始電圧V2(例えば3.4V)以下であるか否かを判定する(ステップS52)。
The
二次電池20の電圧値がV2以下であると機器側制御回路41が判定した場合(ステップS52がNo)、電子機器10側のコマンド制御部44から判定情報をデジタル信号により第二の通信接続部D2を介して充電器30側のコマンド制御部52に送信する。コマンド制御部52は、電力供給判定部53に指令を出し電源供給回路33をONさせる。そして、電源供給回路33から、電子機器10に電圧値V5(例えば5V)の電圧が供給され(定電圧供給)、図6のグラフで示す通り、一定の小電流I1(例えば0.1A)で電流を供給する定電流制御が行われる。第1の実施形態では、電子機器10の充電制御部15により電流I1で定電流制御を行う。
When the device-
二次電池20の電圧値がV2以下である場合に、充電器30は電圧V5で定電圧供給を電子機器10に対して行うが、電子機器10では電流I1の定電流制御を行うことにより、二次電池20の性能劣化を防止することが可能となる。また、小電流I1での充電のため電子機器10側の発熱も少なくて済み、電子機器10への発熱の負荷が低減可能となる。上述の定電圧供給とは、単に一定電圧V5(例えば5V)を充電器30から電子機器10に供給することを指している。また、上述の定電流制御とは、二次電池20の電圧をモニタしながら、電圧に合わせて一定電流I1(例えば0.1A)または後述するI2(例えば4A)で制御すること指す。
When the voltage value of the
<フェーズ2:定電流充電>
フェーズ2は、機器側マイコン40及び充電器側マイコン50が、二次電池20の電圧が急速充電開始電圧V2以上であると判定すると(ステップS52がYes)、充電器30は、定電流I2(例えば4.0A)で急速充電を開始する。
<Phase 2: constant current charging>
In
機器側制御回路41は、二次電池20の電圧が、後述する定電圧充電開始電圧V3(例えば4.25V)以内であると判定した場合(ステップS53がNo)、電流I2で充電を開始するコマンドを充電器30側のコマンド制御部52に送信する(ステップS54)。充電器30側では、定電圧V5での電力を供給しているが(ステップS61)、充電器側マイコン50は、機器側マイコン40からのコマンドを受信したか否かを判定する(ステップS62)。充電器側マイコン50がコマンドを受信したと判定した場合(ステップS62がYes)、電力供給判定部53は、電源供給回路33をOFFさせ充電制御回路36をONさせる。尚、電源供給回路33のOFFは、特に限定されない。
If the device-
充電制御回路36がON状態になると、出力部35から電流I2の定電流制御が、電子機器10の電路16を介して、二次電池20に対して行われる(ステップS63)。上述の急速充電は、図6の表で記載するレベル(1)であり、機器側制御回路41は、充電器30側に電圧V2を越えたので急送充電要求を発信し、充電器30側は、電子機器10からの要求を受けて電流I2での充電に切り替える状態でもある。
When the charging
定電流充電は、二次電池20の電圧がV3(例えば4.25V)以下の間、充電器30側で電流I2の定電流制御を行い電圧V5で二次電池20に対して定電圧供給を行う急速充電のことである。また、定電流充電では、フェーズ1の補充電の電流I1に比較して大きな電流I2を流して、急速充電を可能としている。尚、上述の電圧V3を所定の電圧または第1の電圧値、電圧V3より低い電圧V2を第2の電圧値と説明することもある。
In the constant current charging, while the voltage of the
フェーズ2で重要なことは、二次電池20の充電性能をなるべく劣化させないために、二次電池20の電圧が充電可能電圧V2になった時に急速充電を開始し、所定の電圧であるV3で急速充電を停止させることにある。常に、電子機器10で二次電池20のモニタリングを行い、フィードバックを掛けることにより適切な急速充電が可能となる。
What is important in the
<フェーズ3:定電圧充電>
フェーズ3は、急速充電による二次電池20の電圧が、定電圧充電開始電圧V3(例えば4.25V)以上になった場合(ステップS53がYes)、二次電池20の電圧が満充電電圧V4(例えば4.34V)という定電圧に収束するように制御する定電圧充電である。フェーズ3では、二次電池20の電圧に合わせて充電電流を下げていくことを特徴としている。
<Phase 3: Constant voltage charging>
In
二次電池20の電圧がV3以上であると機器側制御回路41が判定すると(ステップS53がYes)、機器側制御回路41は、電流I2の急速充電を終了させるコマンドをコマンド制御部52に送信する(ステップS55)。当該コマンドを受信したコマンド制御部52は(ステップS64がYes)、電力供給判定部53に指令を送信し、充電制御回路36をOFFすると共に電源供給回路33をONさせ、充電器30は電圧V5の定電圧供給を行い(ステップS61)、電子機器10側での定電圧充電制御となる(ステップS56)。この定電圧充電は、図6の表で記載するレベル(2)である。
When the device-
定電圧充電は、図6のグラフに示すとおり電流I3(例えば1A)で開始する。電子機器10の電圧検出部14は、二次電池20の電圧を常にモニタして二次電池20の電圧が満充電電圧V4(例えば4.25V)を越えない範囲で充電電流を下げて行く。そして、電子機器10は充電電流がI4(例えば50mA)以下であると判定した場合(ステップS57がYes)、充電を完了する(ステップS58)。満充電電圧V4は、図6のレベル(3)であり、充電電流I4は、図6のレベル(4)である。
The constant voltage charging starts with a current I3 (for example, 1 A) as shown in the graph of FIG. The
フェーズ3で重要なことは、満充電電圧V4を越えてはならないということである。そのため、電圧検出部14で二次電池20の電圧をモニタし、リアルタイムで電子機器10の電流を制御している。即ち、電子機器10での充電制御の精度を優先させ、急速充電時の電流I2よりも低い電流I3からより小電流のI4に向かって電流制御を行い、電子機器10の充電による発熱を抑制可能としている。
What is important in
図7は、従来技術と本発明、例えば第1の実施形態とを比較した表である。従来技術とは、例えば特許文献1を含む、電子機器10側で一切の制御を行うこれまでの一般的技術(周知技術)である。
FIG. 7 is a table comparing the prior art and the present invention, for example, the first embodiment. The prior art is a general technique (well-known technique) so far, including, for example,
第1の実施形態(ハイブリット式)が従来技術と大きく異なる点は、フェーズ2のレベル(2)定電流充電(大電流急速充電)であり、充電器30側では大電流I2の定電流制御が行われ、電子機器10側では電路16に充電電圧と充電電流が流れる点である。従来技術のように、充電の全てを電子機器10で行うと、特にスマートフォン等では発熱量が電流値と共に増大し、電子機器10の温度が許容温度以上に高まる可能性がある。本発明では、大電流による急速充電は充電器30で行い、より精度が必要な小電流での電流制御は電子機器10で行うことにより、電子機器10の発熱を抑制可能としている。更に、二次電池20の電圧をリアルタイムでモニタし、その電池情報を基に電子機器10側で電流制御を精度良く行うことにより、二次電池20の性能劣化を防止可能としている。
The first embodiment (hybrid type) is significantly different from the prior art in
<第2の実施形態>
図8は、本発明に係る電子機器の第2の実施形態の一例を示すブロック図である。以下、各実施形態において第1の実施形態と同じ構成は同一符号を記し、説明を省略する。
<Second Embodiment>
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the second embodiment of the electronic apparatus according to the invention. Hereinafter, in each embodiment, the same structure as 1st Embodiment is described with the same code | symbol, and description is abbreviate | omitted.
第2の実施形態では、接続部分の簡素化を図るため、第1の実施形態における第一の通信接続部D1と第二の通信接続部D2とが一体化された通信接続部Dの構成を取っていることが特徴である。即ち、機器側マイコン40と充電器側マイコン50との第一の認証データの受信および第二の認証データの送信やコマンドの送受信を共通のインターフェースである通信接続部Dで行う。信号の送受信は、例えば共通の電気仕様のデータ信号を時分割で行うことが可能である。
In 2nd Embodiment, in order to simplify a connection part, the structure of the communication connection part D in which the 1st communication connection part D1 and 2nd communication connection part D2 in 1st Embodiment were integrated. It is characteristic that it is taking. That is, the communication connection unit D, which is a common interface, performs the reception of the first authentication data, the transmission of the second authentication data, and the transmission / reception of commands between the device-
<第3の実施形態>
図9は、本発明に係る電子機器の第3の実施形態の一例を示すブロック図である。尚、図面の関係上、充電器30、30aの充電器側充電制御部32、32a及び充電器側マイコン50、50aの詳細構成を省略している。
<Third Embodiment>
FIG. 9 is a block diagram showing an example of the third embodiment of the electronic apparatus according to the invention. In addition, the detailed structure of the charger side
第1の実施形態において単一の充電器30による二次電池20への充電であったが、第3の実施形態では、複数の充電器30、30aによる充電である。また、各充電器30、30aは、それぞれ通信接続部D、Daを介して電子機器10との認証やコマンドの送受信を行うことが可能である。即ち、充電器30は、第一の充電接続部P1と通信接続部Dと電気的に接続し、充電器30aは、第二の充電接続部P2と通信接続部Daと電気的に接続している。更に、電源供給回路33を無くし、充電器側充電制御部32、32aのみで電子機器10への電力供給を行っている。例えば、充電器側マイコン50aが認証やコマンドの送受信と判定を行い充電器側充電制御部32aに指令を出して、充電器30aにより第二の充電接続部P2を介して充電制御部15への電力供給を行う。
In the first embodiment, the
そして、充電フェーズ(補充電、定電流充電、定電圧充電)に応じていずれか一方の充電器30(または充電器30a)により電子機器10に電力供給することが可能であるが、同時電力供給も可能である。即ち、第一充電接続部P1または第二の充電接続部P2のいずれか一方または両方に供給された充電電力を用いて二次電池20を充電可能としている。また、電気的接続を個々に行うことを上述したが、機器側マイコン40と充電器側マイコン50、50aとの送受信手段を、例えば時分割多重化等を採用することにより共通化することも可能である。複数の充電器30、30aで二次電池20への充電を行うことにより、各充電器30、30aの負荷を低減している。
Then, depending on the charging phase (complementary charging, constant current charging, constant voltage charging), it is possible to supply power to the
以下、充電器30及び充電器30aの使用と充電フェーズとの関係の一例を説明する。
(1)フェーズ2(定電流充電):
充電器30の充電器側充電制御部32及び充電器30aの充電器側充電制御部32aから電力が供給される。両充電器30、30aの稼働であるが、主に充電器30が行い、充電器30から二次電池20に供給された充電電力が、充電器30aから供給された充電電力より大きいことが望ましい。また、充電器30aが稼働しない場合もある(充電器30aのオン・オフ制御)。
(2)フェーズ1(補充電)及びフェーズ3(定電圧充電):
充電器30からの電力供給はなく充電器30aからの電力供給となり、第3の実施形態では第二の充電接続部P2及び充電制御部15を介して二次電池20への充電が行われる。即ち、機器側マイコン40は、スイッチ部13をOFFさせ、充電制御部15の少なくとも出力をONさせている。
Hereinafter, an example of the relationship between the use of the
(1) Phase 2 (constant current charging):
Electric power is supplied from the charger side
(2) Phase 1 (complementary charging) and phase 3 (constant voltage charging):
There is no power supply from the
<第4の実施形態>
図10は、本発明に係る電子機器の第4の実施形態の一例を示すブロック図である。
<Fourth Embodiment>
FIG. 10 is a block diagram showing an example of the fourth embodiment of the electronic apparatus according to the invention.
第1の実施形態と異なる点は、第2の実施形態と同様に通信接続部Dを共通化した点と、第一の充電接続部P1と第二の充電接続部P2とを共通化した充電接続部Pとした点であり、充電器30側の電源供給回路33が除かれている。また、充電器30から充電接続部Pを介して供給される電力は、第一の電路16及び第一の電路16から分岐して第二の電路16aを介して充電制御部15から二次電池20に充電される。両電路16、16aからの電力供給においては、第一の電路16からの供給が主となり、第二の電路16aから供給される充電電力よりも大きい。電子機器10と充電器30との電気的接続を簡素化することにより取り扱いが容易となり、充電器30の簡素化も図れる可能性がある。
The difference from the first embodiment is that the communication connection part D is made common as in the second embodiment, and the first charge connection part P1 and the second charge connection part P2 are made common. The
また、第1から第3の実施形態で説明した電路16は、第一の電路16として説明されている。第4の実施形態では、充電器側マイコン50とのやり取りにより機器側マイコン40がスイッチ部13と充電制御部15を制御することで、スイッチ部13または充電制御部15の何れか一方又は両方を介して二次電池20の充電を行うことが可能である。
Further, the
以下、第一の電路16及び第二の電路16aの切り替えと充電フェーズとの関係の一例を説明する。
(1)フェーズ2(定電流充電):
スイッチ部13はONであり、第一の電路16を通って電力が供給されるが、同時に第二の電路16aを通って電力が供給されても良い。両電路16、16aが導通状態である場合は、第一の電路16からの電力供給が主となり、第一の電路16から二次電池20へ供給された充電電力が第二の電路16aより供給された充電電力より大きいことが望ましい。
(2)フェーズ1(補充電)及びフェーズ3(定電圧充電):
機器側マイコン40の指令によりスイッチ部13はOFFとなり、充電接続部Pから第二の電路16a及び充電制御部15を介して二次電池20が充電される。
Hereinafter, an example of the relationship between the switching of the first
(1) Phase 2 (constant current charging):
The
(2) Phase 1 (complementary charging) and phase 3 (constant voltage charging):
The
<第5の実施形態>
図11は、本発明に係る電子機器の第5の実施形態の一例を示すブロック図である。
<Fifth Embodiment>
FIG. 11 is a block diagram showing an example of the fifth embodiment of the electronic apparatus according to the invention.
第5の実施形態は、第4の実施形態の他の実施形態であり、第3の実施形態と同様に二次電池20への充電を複数の充電器30、30aで行っている。電子機器10への電力供給は、充電器30の充電器側充電制御部32と充電器30aの充電器充電制御部32aとで行い、認証やコマンドの送受信は、充電器30の充電器側マイコン50と充電器30aの充電器側マイコン50aとで行っている。複数の充電器30、30aで二次電池20への充電を行うことにより、各充電器30、30aの負荷を低減している。
The fifth embodiment is another embodiment of the fourth embodiment, and the
そして、充電フェーズ(補充電、定電流充電、定電圧充電)に応じていずれか一方の充電器30(または充電器30a)により電子機器20に電力供給することが可能であるが、同時電力供給も可能である。また、電気的接続を個々に行うことを上述したが、機器側マイコン40と充電器側マイコン50、50aとの送受信手段を、例えば時分割多重化等を採用することにより共通化することも可能である。
Then, depending on the charging phase (complementary charging, constant current charging, constant voltage charging), it is possible to supply power to the
以下、充電器30及び充電器30aの使用と充電フェーズとの関係の一例を説明する。
(1)フェーズ2(定電流充電):
充電器30の充電器側充電制御部32及び充電器30aの充電器側充電制御部32aから電力が供給される。両充電器30、30aの出力比率は適宜選択可能な設計事項である。また、片方のみ出力してもよい。両電路16、16aが導通状態である場合は、第一の電路16からの電力供給が主となり、第一の電路16から二次電池20へ供給された充電電力が第二の電路16aより供給された充電電力より大きいことが望ましいが、同じ電流値であっても構わない。
Hereinafter, an example of the relationship between the use of the
(1) Phase 2 (constant current charging):
Electric power is supplied from the charger side
尚、図9の第3の実施形態においては、電子機器10に二つの独立した充電接続部P1、P2が設けられており、各充電接続部P1、P2に対して二つの充電器30、30aが各々対応している。したがって、フェーズ2において、二つの充電器30、30aの間に主従関係を持たせること(例えば充電器30が主として充電すること)や、いずれかの充電器を積極的にオン・オフさせること(例えば充電器30aのオン・オフ制御)が観念される。しかしながら、本実施形態においては、第一の充電接続部P1と第二の充電接続部P2とを共通化した単一の充電接続部Pのみが設けられ、両充電器30、30aの供給電力は、結局充電接続部Pにおいて合成されてしまう。したがって、本実施形態において、二つの充電器30、30aの間に主従関係を持たせることや、いずれかの充電器を積極的にオン・オフさせることは本質的な概念ではない。
In the third embodiment of FIG. 9, the
(2)フェーズ1(補充電)及びフェーズ3(定電圧充電):
充電接続部Pから第二の電路16a及び充電制御部15を介して二次電池20への充電が行われる。即ち、機器側マイコン40は、スイッチ部13をOFFさせ、充電制御部15の少なくとも出力をONさせている。
(2) Phase 1 (complementary charging) and phase 3 (constant voltage charging):
The
<第6の実施形態>
図12は、本発明に係る電子機器の第6の実施形態の一例を示すブロック図である。
<Sixth Embodiment>
FIG. 12 is a block diagram showing an example of the sixth embodiment of the electronic apparatus according to the invention.
第6の実施形態は、第4の実施形態の他の実施形態であり、第一の電路16に第一のスイッチ部13aを追加したことを特徴とし、上述の実施形態におけるスイッチ部13は、第二のスイッチ部13としている。第1の実施形態において、機器側マイコン40の指令により充電制御部15のON/OFF切り替えが行われることを説明したが、第6の実施形態では、機器側マイコン40の指令により第一のスイッチ部13aの切り替えも行われる。即ち、第一のスイッチ部13aは、第一の電路16側の接点17と第二の電路16a側の接点17aとを切り替えることにより、充電接続部Pに接続された第一の電路16の分岐を可能としている。そして、第一のスイッチ部13aの切り替えにより、充電制御部15または第二のスイッチ部13の何れか一方を介して二次電池20の充電が可能となる。
The sixth embodiment is another embodiment of the fourth embodiment, and is characterized in that the
第1の実施形態のフェーズ3の定電圧充電において以下を説明している。「機器側制御回路41は、電流I2の急速充電を終了させるコマンドをコマンド制御部52に送信し、充電制御回路36をOFFすると共に電源供給回路33をONさせ、充電器30は電圧V5の定電圧供給を行う」。第6の実施形態では、電子機器10へ供給される充電電力は、一つの充電接続部Pより行われる。従って、機器側制御回路41は、充電接続部Pと第二の電路16aとが導通状態になるように第一のスイッチ部13aを切り替え、充電制御部15を介して二次電池20に電力が供給する。第一のスイッチ部13aの切り替えにより、確実な電力供給経路の確保可能となる。
In the constant voltage charging in the
以下、第一のスイッチ部13aの切り替えと充電フェーズや認証との関係の一例を説明する。
(1)フェーズ2(定電流充電):
第一のスイッチ部13aは接点17と導通で第二のスイッチ部13はONであり、第一の電路16を介して二次電池20を充電する。
(2)フェーズ1(補充電)及びフェーズ3(定電圧充電):
第一のスイッチ部13aは接点17aと導通で第二のスイッチ部13はOFFであり、第二の電路16aを介して二次電池20を充電する。
(3)認証不良等:
第一のスイッチ部13a及び第二のスイッチ部13は共にOFF状態である。
Hereinafter, an example of the relationship between the switching of the
(1) Phase 2 (constant current charging):
The
(2) Phase 1 (complementary charging) and phase 3 (constant voltage charging):
The
(3) Bad authentication etc .:
Both the
<第7の実施形態>
図13は、本発明に係る電子機器の第7の実施形態の一例を示すブロック図である。
<Seventh Embodiment>
FIG. 13 is a block diagram showing an example of the seventh embodiment of the electronic apparatus according to the invention.
第7の実施形態は、第6の実施形態の他の実施形態であり、二次電池20への充電を複数の充電器30、30aで行っている。電子機器10への電力供給は、充電器30の充電器側充電制御部32と充電器30aの充電器側充電制御部32aとで行い、認証やコマンドの送受信は、充電器30の充電器側マイコン50と充電器30aの充電器側マイコン50aとで行っている。複数の充電器30、30aで二次電池20への充電を行うことにより、各充電器30、30aの負荷を低減している。
The seventh embodiment is another embodiment of the sixth embodiment, in which the
そして、充電フェーズ(補充電、定電流充電、定電圧充電)に応じていずれか一方の充電器30(または充電器30a)により電子機器20に電力供給することが可能であるが、同時電力供給も可能である。また、電気的接続を個々に行うことを上述したが、機器側マイコン40と充電器側マイコン50、50aとの送受信手段を、例えば時分割多重化等を採用することにより共通化することも可能である。
Then, depending on the charging phase (complementary charging, constant current charging, constant voltage charging), it is possible to supply power to the
以下、充電器30及び充電器30aの使用と充電フェーズとの関係の一例を説明する。尚、第一のスイッチ部13a及び第二のスイッチ部13の動作は、第6の実施形態と同じある。
(1)フェーズ2(定電流充電):
充電器30の充電器側充電制御部32及び充電器30aの充電器側充電制御部32aから電力が供給される。両充電器30、30aの出力比率は適宜選択可能な設計事項である。また、片方のみ出力してもよい。両電路16、16aが導通状態である場合は、第一の電路16からの電力供給が主となり、第一の電路16から二次電池20へ供給された充電電力が第二の電路16aより供給された充電電力より大きいことが望ましいが、同じ電流値であっても構わない。
(2)フェーズ1(補充電)及びフェーズ3(定電圧充電):
充電接続部P及び充電制御部15を介して二次電池20への充電が行われる。即ち、機器側マイコン40は、第一のスイッチ部13aと第二の電路16a側の接点17aと導通状態にさせ、第二の電路16aを介して充電電力を供給する。
Hereinafter, an example of the relationship between the use of the
(1) Phase 2 (constant current charging):
Electric power is supplied from the charger side
(2) Phase 1 (complementary charging) and phase 3 (constant voltage charging):
The
<第8の実施形態>
図14は、本発明に係る電子機器の第8の実施形態の一例を示すブロック図である。
<Eighth Embodiment>
FIG. 14 is a block diagram showing an example of an eighth embodiment of an electronic apparatus according to the invention.
上述の第1から第7の実施形態では、電路16に過電流検出部12を設けていたが、第8の実施形態からは、過電流検出部12を第一の充電制御部15aに変更している。第8の実施形態は、第2の実施形態の電子機器10と充電器30との電気的接続と同じである。また、充電制御部15は、第二の充電制御部15として説明する。
In the first to seventh embodiments described above, the
過電流検出部12は、単に電流値を検出するものであるが、第一の充電制御部15aと第二の充電制御部15とを備えることにより、電力供給の調整が可能となる。即ち、第一の充電制御部15aと第二の充電制御部15とは、機器側マイコン40と充電器側マイコン50とのやり取りから、双方が互いに可能な最大電流値を決定することが可能である。基本的には、第一の充電制御部15aが主体となり、第二の充電制御部15よりも大きい充電電力を供給する。例えば、第一の充電制御部15aが2Aの電流を流し、第二の充電制御部15が1Aの電流を流す等である。なお、同じ電流値であっても構わないし、その場合は第二の充電制御部15が主体となっても構わない。
The
以下、第一の充電制御部15aと第二の充電制御部15との動作と充電フェーズとの関係の一例を説明する。
(1)フェーズ2(定電流充電):
機器側マイコン40の指令により、第一の充電制御部15aと第二の充電制御部15とが動作して二次電池20が充電される。第一の充電制御部15aと第二の充電制御部15との動作であるが、主に第一の充電制御部15aが行う。また、第二の充電制御部15が稼働しない場合もある。
(2)フェーズ1(補充電)及びフェーズ3(定電圧充電):
第一の充電制御部15aからの電力供給はなく第二の充電制御部15からの電力供給となり、第二の充電接続部P2及び第二の充電制御部15を介して二次電池20への充電が行われる。即ち、機器側マイコン40は、スイッチ部13および第一の充電制御部15aの少なくとも出力ををOFFし、第二の充電制御部15の少なくとも出力をON状態としている。
Hereinafter, an example of the relationship between the operation of the first
(1) Phase 2 (constant current charging):
In response to a command from the device-
(2) Phase 1 (complementary charging) and phase 3 (constant voltage charging):
There is no power supply from the first
<第9の実施形態>
図15は、本発明に係る電子機器の第9の実施形態の一例を示すブロック図である。
<Ninth Embodiment>
FIG. 15: is a block diagram which shows an example of 9th Embodiment of the electronic device which concerns on this invention.
第9の実施形態は、第8の実施形態の他の実施形態であり、二次電池20への充電を複数の充電器30、30aで行っている。電子機器10への電力供給は、充電器30の充電器側充電制御部32と充電器30aの充電器充電制御部32aとで行い、認証やコマンドの送受信は、充電器30の充電器側マイコン50と充電器30aの充電器側マイコン50aとで行っている。複数の充電器30、30aで二次電池20への充電を行うことにより
、各充電器30、30aの負荷を低減している。
The ninth embodiment is another embodiment of the eighth embodiment, in which the
そして、充電フェーズ(補充電、定電流充電、定電圧充電)に応じていずれか一方の充電器30(または充電器30a)により電子機器20に電力供給することが可能であるが、同時電力供給も可能である。即ち、第一充電接続部P1または第二の充電接続部P2のいずれか一方または両方に供給された充電電力を用いて二次電池20を充電可能としている。また、電気的接続を個々に行うことを上述したが、機器側マイコン40と充電器側マイコン50、50aとの送受信手段を、例えば時分割多重化等を採用することにより共通化することも可能である。
Then, depending on the charging phase (complementary charging, constant current charging, constant voltage charging), it is possible to supply power to the
以下、充電器30及び充電器30aの使用と充電フェーズとの関係の一例を説明する。尚、第一の充電制御部15a及び第二の充電制御部15の動作は、第8の実施形態と同じある。
(1)フェーズ2(定電流充電):
充電器30の充電器側充電制御部32及び充電器30aの充電器側充電制御部32aから電力が供給される。両充電器30、30aの稼働であるが、主に充電器30が行い、充電器30から二次電池20に供給された充電電力が、充電器30aから供給された充電電力より大きいことが望ましい。また、充電器30aが稼働しない場合もある。
(2)フェーズ1(補充電)及びフェーズ3(定電圧充電):
充電器30からの電力供給はなく充電器30aからの電力供給となり、第二の充電接続部P2及び第二の充電制御部15を介して二次電池20への充電が行われる。即ち、機器側マイコン40は、スイッチ部13および第一の充電制御部15aの少なくとも出力をOFFし、第二の充電制御部15の少なくとも出力をON状態としている。
Hereinafter, an example of the relationship between the use of the
(1) Phase 2 (constant current charging):
Electric power is supplied from the charger side
(2) Phase 1 (complementary charging) and phase 3 (constant voltage charging):
There is no power supply from the
<第10の実施形態>
図16は、本発明に係る電子機器の第10の実施形態の一例を示すブロック図である。
<Tenth Embodiment>
FIG. 16 is a block diagram showing an example of the tenth embodiment of the electronic apparatus according to the invention.
第8の実施形態の他の形態であるが、充電接続部Pを共通化し第一の電路16から第二の電路16aを分岐した点は、第4の実施形態と同じである。
Although it is another form of 8th Embodiment, the point which shared the charge connection part P and branched the 2nd
第10の実施形態では、充電器側マイコン50とのやり取りにより機器側マイコン40がスイッチ部13と第二の充電制御部15を制御することで、スイッチ部13または第二の充電制御部15の何れか一方または両方を介して二次電池20の充電を行うことが可能である。また、機器側マイコン40の電池認証部42とコマンド制御部44とが充電器側マイコン50とやり取りをして、例えば第一の充電制御部15aが2Aの電流を流す、第二の充電制御部15が1Aを流す、と決定する。そして、充電器側マイコン50がこれを受けて充電器30の出力部35が3Aを流すことが可能である。
In the tenth embodiment, the device-
以下、第一の電路16及び第二の電路16aの切り替えと充電フェーズとの関係の一例を説明する。
(1)フェーズ2(定電流充電):
スイッチ部13はONであり、第一の電路16及び第一の充電制御部15aを通って電力が供給されるが、同時に第二の電路16a及び第二の充電制御部15を通って電力が供給されても良い。両電路16、16aが導通状態である場合は、第一の電路16及び第一の充電制御部15aからの充電電力の供給が主となる。
(2)フェーズ1(補充電)及びフェーズ3(定電圧充電):
機器側マイコン40の指令によりスイッチ部13および第一の充電制御部15aの少なくとも出力はOFFとなり、第二の電路16a及び第二の充電制御部15を介して二次電池20が充電される。
Hereinafter, an example of the relationship between the switching of the first
(1) Phase 2 (constant current charging):
The
(2) Phase 1 (complementary charging) and phase 3 (constant voltage charging):
At least the outputs of the
<第11の実施形態>
図17は、本発明に係る電子機器の第11の実施形態の一例を示すブロック図である。
<Eleventh embodiment>
FIG. 17 is a block diagram showing an example of an eleventh embodiment of the electronic apparatus according to the invention.
第11の実施形態は、第10の実施形態の他の実施形態であり、二次電池20への充電を複数の充電器30、30aで行っている。電子機器10への電力供給は、充電器30の充電器側充電制御部32と充電器30aの充電器側充電制御部32aとで行い、認証やコマンドの送受信は、充電器30の充電器側マイコン50と充電器30aの充電器側マイコン50aとで行っている。複数の充電器30、30aで二次電池20への充電を行うことにより、各充電器30、30aの負荷を低減している。
The eleventh embodiment is another embodiment of the tenth embodiment, in which the
そして、充電フェーズ(補充電、定電流充電、定電圧充電)に応じていずれか一方の充電器30(または充電器30a)により電子機器20に電力供給することが可能であるが、同時電力供給も可能である。また、電気的接続を個々に行うことを上述したが、機器側マイコン40と充電器側マイコン50、50aとの送受信手段を、例えば時分割多重化等を採用することにより共通化することも可能である。
Then, depending on the charging phase (complementary charging, constant current charging, constant voltage charging), it is possible to supply power to the
以下、充電器30及び充電器30aの使用と充電フェーズとの関係の一例を説明する。尚、第一の電路16及び第二の電路16aの導通は、第10の実施形態と同じある。
(1)フェーズ2(定電流充電):
充電器30の充電器側充電制御部32及び充電器30aの充電器側充電制御部32aから電力が供給される。両充電器30、30aの出力比率は適宜選択可能な設計事項である。また、片方のみ出力してもよい。両電路16、16aが導通状態である場合は、第一の電路16からの電力供給が主となり、第一の電路16から二次電池20へ供給された充電電力が第二の電路16aより供給された充電電力より大きいことが望ましいが、同じ電流値であっても構わない。
(2)フェーズ1(補充電)及びフェーズ3(定電圧充電):
スイッチ部13および第一の充電制御部15aの出力がOFFとなり第二の電路16aから第二の充電制御部15を介して二次電池20への充電が行われる。
Hereinafter, an example of the relationship between the use of the
(1) Phase 2 (constant current charging):
Electric power is supplied from the charger side
(2) Phase 1 (complementary charging) and phase 3 (constant voltage charging):
The outputs of the
本発明の記載において、例えば第一の充電接続部P1と第二の充電接続部P2等で用いられる第一、第二、・・は、説明上用いた用語であり、特に限定されない。 In the description of the present invention, for example, the first, second,... Used in the first charging connection portion P1 and the second charging connection portion P2 are terms used for explanation and are not particularly limited.
充電接続部Pと通信接続部Dとを別々の構成として上述したが、充電接続部Pと通信接続部Dとが共通であっても良い。共通化することにより、構成が簡素化されコストダウンに繋がる可能性が有る。更に、それぞれが端子であり、例えばグランド端子が別途設けられる三端子レギュレータで構成することも可能である。 Although the charging connection unit P and the communication connection unit D have been described above as separate configurations, the charging connection unit P and the communication connection unit D may be common. By sharing, there is a possibility that the configuration is simplified and the cost is reduced. Further, each of the terminals may be a terminal, for example, a three-terminal regulator provided with a ground terminal separately.
コードKでの電子機器10と充電器30の電気的接続を説明したが、コードKがなく直接端子(例えば金属端子)同士の電気的接続であっても良い。
Although the electrical connection between the
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, the material, shape, dimension, numerical value, form, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
本発明に係る電子機器は、スマートフォン等の携帯電話、タブレット等の携帯端末、デジタルカメラ、携帯型パーソナルコンピュータ、無線機等の二次電池の充電を安全に実行する用途に適用可能である。 The electronic device according to the present invention can be applied to applications for safely charging a secondary battery such as a mobile phone such as a smartphone, a mobile terminal such as a tablet, a digital camera, a portable personal computer, and a wireless device.
10:電子機器
11:電圧範囲検出部
12:過電流検出部
13:スイッチ部(第二のスイッチ部)
13a:第一のスイッチ部
14:電圧検出部
15:充電制御部(第二の充電制御部)
15a:第一の充電制御部
16:電路(第一の電路)
16a:第二の電路
20:二次電池
30:充電器
31:整流器
32:充電器側充電制御部
33:電源供給回路
35:出力部
36:充電制御回路
40:機器側マイコン
41:機器側制御回路
42:電池認証部
43:機器側認証部
44:コマンド制御部(電子機器側)
50:充電器側マイコン
51:充電器側認証部
52:コマンド制御部(充電器側)
53:電力供給判定部
D:通信接続部
D1:第一の通信接続部
D2:第二の通信接続部
P:充電接続部
P1:第一の充電接続部
P2:第二の充電接続部
T:電池端子
10: Electronic equipment 11: Voltage range detection unit 12: Overcurrent detection unit 13: Switch unit (second switch unit)
13a: first switch unit 14: voltage detection unit 15: charge control unit (second charge control unit)
15a: 1st charge control part 16: Electric circuit (1st electric circuit)
16a: Second electric circuit 20: Secondary battery 30: Charger 31: Rectifier 32: Charger side charge control unit 33: Power supply circuit 35: Output unit 36: Charge control circuit 40: Device side microcomputer 41: Device side control Circuit 42: Battery authentication unit 43: Device side authentication unit 44: Command control unit (electronic device side)
50: Charger side microcomputer 51: Charger side authentication part 52: Command control part (charger side)
53: Power supply determination unit D: Communication connection unit D1: First communication connection unit D2: Second communication connection unit P: Charging connection unit P1: First charging connection unit P2: Second charging connection unit T: Battery terminal
Claims (15)
着脱可能な二次電池の取付け時に当該二次電池と接続可能な電池端子と、
前記第一の充電接続部と前記電池端子間を電気的に接続する電路の導通と遮断を切り替え可能なスイッチ部と、
前記少なくとも一つの外部の充電器に対して、少なくとも第一の認証データの受信および第二の認証データの送信が可能な通信接続部と、
前記第二の充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な充電制御部と、
を備えた電子機器であって、
前記スイッチ部は、前記電子機器が受信した前記第一の認証データが所定のデータである場合であって前記電子機器が前記第二の認証データを送信後に前記第一の充電接続部に印加された充電電圧が所定の範囲内である場合に導通可能であり、少なくとも、前記受信した第一の認証データが前記所定のデータでない場合は導通不能であり、
前記第一または第二の充電接続部の何れか一方に供給された充電電力を用いて前記二次電池を充電可能な、
電子機器。 First and second charge connections connectable to at least one external charger;
A battery terminal connectable to the secondary battery when the removable secondary battery is installed;
A switch part capable of switching between conduction and interruption of an electric circuit electrically connecting the first charging connection part and the battery terminal;
A communication connection unit capable of receiving at least first authentication data and transmitting second authentication data to the at least one external charger;
A charge control unit capable of outputting at least part of the charging power supplied from the second charging connection unit to the secondary battery;
An electronic device comprising:
The switch unit is applied to the first charging connection unit after the first authentication data received by the electronic device is predetermined data and the electronic device transmits the second authentication data. Can be conducted when the charged voltage is within a predetermined range, at least when the received first authentication data is not the prescribed data,
The secondary battery can be charged using the charging power supplied to either one of the first or second charging connection,
Electronics.
着脱可能な二次電池の取付け時に当該二次電池と接続可能な電池端子と、
前記第一の充電接続部と前記電池端子間を電気的に接続する電路の導通と遮断を切り替え可能なスイッチ部と、
前記少なくとも一つの外部の充電器に対して、少なくとも第一の認証データの受信および第二の認証データの送信が可能な通信接続部と、
前記第二の充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な充電制御部と、
を備えた電子機器であって、
前記スイッチ部は、前記電子機器が受信した前記第一の認証データが所定のデータである場合であって前記電子機器が前記第二の認証データを送信後に前記第一の充電接続部に印加された充電電圧が所定の範囲内である場合に導通可能であり、少なくとも、前記受信した第一の認証データが前記所定のデータでない場合は導通不能であり、
前記第一および第二の充電接続部より同時に供給された充電電力を用いて前記二次電池を充電可能な、
電子機器。 First and second charge connections connectable to at least one external charger;
A battery terminal connectable to the secondary battery when the removable secondary battery is installed;
A switch part capable of switching between conduction and interruption of an electric circuit electrically connecting the first charging connection part and the battery terminal;
A communication connection unit capable of receiving at least first authentication data and transmitting second authentication data to the at least one external charger;
A charge control unit capable of outputting at least part of the charging power supplied from the second charging connection unit to the secondary battery;
An electronic device comprising:
The switch unit is applied to the first charging connection unit after the first authentication data received by the electronic device is predetermined data and the electronic device transmits the second authentication data. Can be conducted when the charged voltage is within a predetermined range, at least when the received first authentication data is not the prescribed data,
The secondary battery can be charged using the charging power simultaneously supplied from the first and second charging connections,
Electronics.
前記第一の充電接続部より供給された充電電力が前記第二の充電接続部より供給された充電電力よりも大きい、
電子機器。 The electronic device according to claim 2,
The charging power supplied from the first charging connection is greater than the charging power supplied from the second charging connection,
Electronics.
前記通信接続部を介して少なくともコマンドデータまたはメッセージデータの送受信が可能であり、
送信した前記コマンドデータまたはメッセージデータに基づいて前記第一または第二の充電接続部の少なくともいずれか一方に充電電力が供給される、
電子機器。 The electronic device according to any one of claims 1 to 3,
It is possible to transmit and receive at least command data or message data via the communication connection unit,
Charging power is supplied to at least one of the first or second charging connection unit based on the transmitted command data or message data.
Electronics.
着脱可能な二次電池の取付け時に当該二次電池と接続可能な電池端子と、
前記充電接続部に接続された電路の分岐を可能とする第一のスイッチ部と、
前記第一のスイッチ部と前記電池端子間を電気的に接続する電路の導通と遮断を切り替え可能な第二のスイッチ部と、
前記少なくとも一つの外部の充電器に対して、少なくとも第一の認証データの受信および第二の認証データの送信が可能な通信接続部と、
前記第一のスイッチ部を介して前記充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な充電制御部と、
を備えた電子機器であって、
前記第二のスイッチ部は、前記電子機器が受信した前記第一の認証データが所定のデータである場合であって前記電子機器が前記第二の認証データを送信後に前記充電接続部に印加された充電電圧が所定の範囲内である場合に導通可能であり、少なくとも、前記受信した第一の認証データが前記所定のデータでない場合は導通不能であり、
前記充電制御部または前記第二のスイッチ部の何れか一方を介して前記二次電池を充電可能な、
電子機器。 A charging connection connectable to at least one external charger;
A battery terminal connectable to the secondary battery when the removable secondary battery is installed;
A first switch unit that enables branching of the electric circuit connected to the charging connection unit;
A second switch part capable of switching between conduction and interruption of an electric circuit electrically connecting the first switch part and the battery terminal;
A communication connection unit capable of receiving at least first authentication data and transmitting second authentication data to the at least one external charger;
A charge control unit capable of outputting at least part of the charging power supplied from the charging connection unit via the first switch unit to the secondary battery;
An electronic device comprising:
The second switch unit is applied to the charging connection unit after the first authentication data received by the electronic device is predetermined data and the electronic device transmits the second authentication data. Can be conducted when the charged voltage is within a predetermined range, at least when the received first authentication data is not the prescribed data,
The secondary battery can be charged via either the charge control unit or the second switch unit,
Electronics.
前記通信接続部を介して少なくともコマンドデータまたはメッセージデータの送受信が可能であり、
送信した前記コマンドデータまたはメッセージデータに対応して前記充電制御部または前記第二のスイッチ部の何れか一方を介して前記二次電池に充電電力を供給する、
電子機器。 The electronic device according to claim 5,
It is possible to transmit and receive at least command data or message data via the communication connection unit,
In response to the transmitted command data or message data, charging power is supplied to the secondary battery via either the charge control unit or the second switch unit.
Electronics.
着脱可能な二次電池の取付け時に当該二次電池と接続可能な電池端子と、
前記充電接続部と前記電池端子間を電気的に接続する第一の電路の導通と遮断を切り替え可能なスイッチ部と、
前記少なくとも一つの外部の充電器に対して、少なくとも第一の認証データの受信および第二の認証データの送信が可能な通信接続部と、
前記充電接続部と前記電池端子間を電気的に接続する第二の電路を介して前記充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な充電制御部と、
を備えた電子機器であって、
前記スイッチ部は、前記電子機器が受信した前記第一の認証データが所定のデータである場合であって前記電子機器が前記第二の認証データを送信後に前記充電接続部に印加された充電電圧が所定の範囲内である場合に導通可能であり、少なくとも、前記受信した第一の認証データが前記所定のデータでない場合は導通不能であり、
前記充電制御部または前記スイッチ部の何れか一方を介して前記二次電池を充電可能な、
電子機器。 A charging connection connectable to at least one external charger;
A battery terminal connectable to the secondary battery when the removable secondary battery is installed;
A switch unit capable of switching between conduction and interruption of the first electric circuit that electrically connects the charging connection unit and the battery terminal;
A communication connection unit capable of receiving at least first authentication data and transmitting second authentication data to the at least one external charger;
A charge control unit capable of outputting at least part of the charging power supplied from the charging connection unit to the secondary battery via a second electric circuit that electrically connects the charging connection unit and the battery terminal;
An electronic device comprising:
The switch unit is a case where the first authentication data received by the electronic device is predetermined data, and the charging voltage applied to the charging connection unit after the electronic device transmits the second authentication data. Can be conducted when is within a predetermined range, at least when the received first authentication data is not the predetermined data, conduction is not possible,
The secondary battery can be charged via either the charge control unit or the switch unit,
Electronics.
前記通信接続部を介して少なくともコマンドデータまたはメッセージデータの送受信が可能であり、
送信した前記コマンドデータまたはメッセージデータに対応して前記充電制御部または前記スイッチ部の何れか一方を介して前記二次電池へ充電電力を供給する、
電子機器。 The electronic device according to claim 7,
It is possible to transmit and receive at least command data or message data via the communication connection unit,
In response to the transmitted command data or message data, charging power is supplied to the secondary battery via either the charging control unit or the switch unit.
Electronics.
着脱可能な二次電池の取付け時に当該二次電池と接続可能な電池端子と、
前記第一の充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な第一の充電制御部と、
前記第一の充電制御部と前記電池端子間を電気的に接続する電路の導通と遮断を切り替え可能なスイッチ部と、
前記少なくとも一つの外部の充電器に対して、少なくとも第一の認証データの受信および第二の認証データの送信が可能な通信接続部と、
前記第二の充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な第二の充電制御部と、
を備えた電子機器であって、
前記スイッチ部は、前記電子機器が受信した前記第一の認証データが所定のデータである場合であって前記電子機器が前記第二の認証データを送信後に前記第一の充電接続部に印加された充電電圧が所定の範囲内である場合に導通可能であり、少なくとも、前記受信した第一の認証データが前記所定のデータでない場合は導通不能であり、
前記第一または第二の充電接続部の何れか一方に供給された充電電力を用いて前記二次電池を充電可能な、
電子機器。 First and second charge connections connectable to at least one external charger;
A battery terminal connectable to the secondary battery when the removable secondary battery is installed;
A first charge control unit capable of outputting at least part of the charging power supplied from the first charging connection unit to the secondary battery;
A switch unit capable of switching between conduction and interruption of an electric circuit that electrically connects the first charge control unit and the battery terminal;
A communication connection unit capable of receiving at least first authentication data and transmitting second authentication data to the at least one external charger;
A second charge control unit capable of outputting at least part of the charging power supplied from the second charging connection unit to the secondary battery;
An electronic device comprising:
The switch unit is applied to the first charging connection unit after the first authentication data received by the electronic device is predetermined data and the electronic device transmits the second authentication data. Can be conducted when the charged voltage is within a predetermined range, at least when the received first authentication data is not the prescribed data,
The secondary battery can be charged using the charging power supplied to either one of the first or second charging connection,
Electronics.
前記第一の充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な第一の充電制御部と、
前記第一の充電制御部と前記電池端子間を電気的に接続する電路の導通と遮断を切り替え可能なスイッチ部と、
前記少なくとも一つの外部の充電器に対して、少なくとも第一の認証データの受信および第二の認証データの送信が可能な通信接続部と、
前記第二の充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な第二の充電制御部と、
を備えた電子機器であって、
前記スイッチ部は、前記電子機器が受信した前記第一の認証データが所定のデータである場合であって前記電子機器が前記第二の認証データを送信後に前記第一の充電接続部に印加された充電電圧が所定の範囲内である場合に導通可能であり、少なくとも、前記受信した第一の認証データが前記所定のデータでない場合は導通不能であり、
前記第一および第二の充電接続部より同時に供給された充電電力を用いて前記二次電池を充電可能な、
電子機器。 A first and second charging connection portion connectable to at least one external charger; a battery terminal connectable to the secondary battery when the removable secondary battery is attached;
A first charge control unit capable of outputting at least part of the charging power supplied from the first charging connection unit to the secondary battery;
A switch unit capable of switching between conduction and interruption of an electric circuit that electrically connects the first charge control unit and the battery terminal;
A communication connection unit capable of receiving at least first authentication data and transmitting second authentication data to the at least one external charger;
A second charge control unit capable of outputting at least part of the charging power supplied from the second charging connection unit to the secondary battery;
An electronic device comprising:
The switch unit is applied to the first charging connection unit after the first authentication data received by the electronic device is predetermined data and the electronic device transmits the second authentication data. Can be conducted when the charged voltage is within a predetermined range, at least when the received first authentication data is not the prescribed data,
The secondary battery can be charged using the charging power simultaneously supplied from the first and second charging connections,
Electronics.
前記第一の充電接続部より供給された充電電力が前記第二の充電接続部より供給された充電電力よりも大きい、
電子機器。 The electronic device according to claim 10,
The charging power supplied from the first charging connection is greater than the charging power supplied from the second charging connection,
Electronics.
前記通信接続部を介して少なくともコマンドデータまたはメッセージデータの送受信が可能であり、
送信した前記コマンドデータまたはメッセージデータに基づいて前記第一または第二の充電接続部の少なくともいずれか一方に充電電力を供給する、
電子機器。 The electronic device according to any one of claims 9 to 11,
It is possible to transmit and receive at least command data or message data via the communication connection unit,
Supplying charging power to at least one of the first and second charging connections based on the transmitted command data or message data;
Electronics.
着脱可能な二次電池の取付け時に当該二次電池と接続可能な電池端子と、
前記充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な第一の充電制御部と、
前記充電接続部と前記電池端子間を電気的に接続する第一の電路の導通と遮断を切り替え可能なスイッチ部と、
前記少なくとも一つの外部の充電器に対して、少なくとも第一の認証データの受信および第二の認証データの送信が可能な通信接続部と、
前記充電接続部と前記電池端子間を電気的に接続する第二の電路を介して前記充電接続部より供給された充電電力の少なくとも一部を前記二次電池へ出力可能な第二の充電制御部と、
を備えた電子機器であって、
前記スイッチ部は、前記電子機器が受信した前記第一の認証データが所定のデータである場合であって前記電子機器が前記第二の認証データを送信後に前記充電接続部に印加された充電電圧が所定の範囲内である場合に導通可能であり、少なくとも、前記受信した第一の認証データが前記所定のデータでない場合は導通不能であり、
前記第二の充電制御部または前記スイッチ部の何れか一方を介して前記二次電池を充電可能な、
電子機器。 A charging connection connectable to at least one external charger;
A battery terminal connectable to the secondary battery when the removable secondary battery is installed;
A first charging control unit capable of outputting at least part of the charging power supplied from the charging connection unit to the secondary battery;
A switch unit capable of switching between conduction and interruption of the first electric circuit that electrically connects the charging connection unit and the battery terminal;
A communication connection unit capable of receiving at least first authentication data and transmitting second authentication data to the at least one external charger;
Second charging control capable of outputting at least a part of the charging power supplied from the charging connection unit to the secondary battery via a second electric path electrically connecting the charging connection unit and the battery terminal. And
An electronic device comprising:
The switch unit is a case where the first authentication data received by the electronic device is predetermined data, and the charging voltage applied to the charging connection unit after the electronic device transmits the second authentication data. Can be conducted when is within a predetermined range, at least when the received first authentication data is not the predetermined data, conduction is not possible,
The secondary battery can be charged via either the second charge control unit or the switch unit,
Electronics.
前記通信接続部を介して少なくともコマンドデータまたはメッセージデータの送受信が可能であり、
送信した前記コマンドデータまたはメッセージデータに対応して前記第二の充電制御部または前記スイッチ部の何れか一方を介して前記二次電池に充電電力を供給する、
電子機器。 The electronic device according to claim 13,
It is possible to transmit and receive at least command data or message data via the communication connection unit,
In response to the transmitted command data or message data, charging power is supplied to the secondary battery via either the second charge control unit or the switch unit.
Electronics.
前記第一の充電制御部より出力された充電電力が前記第二の充電制御部より出力された充電電力よりも大きい、
電子機器。 The electronic device according to claim 13,
The charging power output from the first charging control unit is larger than the charging power output from the second charging control unit,
Electronics.
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