JP5723938B2 - Electronic equipment and electronic equipment system - Google Patents
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Description
本発明は、携帯端末等に搭載される二次電池に充電できる電子機器及び電子機器システムに関する。 The present invention relates to an electronic device and an electronic device system that can charge a secondary battery mounted on a portable terminal or the like.
スマートフォン等の電子機器は、高性能化および多機能化が進み、使用される二次電池の容量も増加(大容量化)し、それに伴い充電電流も増加している。二次電池の性能向上や発熱の危険性を回避した提案が成されている(例えば特許文献1参照)。 Electronic devices such as smartphones have been improved in performance and multifunction, and the capacity of secondary batteries used has increased (capacity increased), and the charging current has increased accordingly. Proposals have been made in which the performance of secondary batteries and the risk of heat generation are avoided (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1では、バッテリ充電装置に関し、バッテリの両端電圧値が充電終止電圧値より小さい場合に、所要の一定の電力値でバッテリの充電を行うよう充電電力供給手段の出力を制御する充電制御手段を備えている。また、異常判定用時間および異常判定用電流変化量を取得して、異常判定用時間以上の時間における充電電流値の変化量が、異常判定用電流変化量より少ないかどうかでバッテリなどを含む充電回路の異常判定を行っている。
特許文献1では、バッテリに供給される充電電流値を電流検出器で取得して異常判定を行なっているが、電流検出器(スイッチ部)が故障する場合もある。故障した場合、充電電流の異常が検出されず、そのような状態を放置することにより過充電や発熱の危険性が高まる可能性がある。しかしながら、これらの危険性に対応する技術は提示されていない。
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、電子機器内の故障を判定できる電子機器を備え、二次電池への充電の安全性を向上させた電子機器および電子機器システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described reasons, and an object thereof is to provide an electronic device and an electronic device that include an electronic device that can determine a failure in the electronic device and improve the safety of charging a secondary battery. To provide a system.
本発明の電子機器は、充電器により充電可能な二次電池を備える電子機器であって、前記充電器に対して、当該電子機器に対する充電電流の出力を要求する出力要求コマンドを生成する出力要求部と、前記出力要求コマンドを前記充電器に対して送信する信号接続部と、前記出力要求コマンドを受信した前記充電器から、前記充電電流が供給される充電接続部と、前記出力要求コマンドの生成から所定時間経過後に、前記充電接続部からの充電電流が流れる電路を遮断状態から導通状態に切り替え可能なスイッチ部と、前記出力要求コマンドの生成後、前記所定時間経過前の第1のタイミングおよび前記所定時間経過後の第2のタイミングにおいて、前記電路に流れる前記充電電流の有無を監視する電流モニタ部と、前記電流モニタ部からの充電電流の有無に応じて、前記スイッチ部の異常の有無を判定する異常判定部と、を備える。 An electronic device according to the present invention is an electronic device including a secondary battery that can be charged by a charger, and generates an output request command for requesting the charger to output a charging current to the electronic device. A signal connection unit that transmits the output request command to the charger, a charging connection unit that is supplied with the charging current from the charger that has received the output request command, and the output request command A switch unit capable of switching an electric circuit through which a charging current from the charging connection unit flows from a cut-off state to a conductive state after a predetermined time has elapsed after generation; and a first timing after the output request command is generated and before the predetermined time has elapsed And at a second timing after the lapse of the predetermined time, a current monitoring unit that monitors the presence or absence of the charging current flowing in the electric circuit, and a current monitoring unit Depending on the presence or absence of Denden stream, and a malfunction determination part for determining the presence or absence of abnormality of the switch unit.
本発明の電子機器の一態様として例えば、前記異常判定部は、前記スイッチ部が異常であると判定した場合、充電電流の停止を命ずる出力停止コマンドを生成し、前記信号接続部が当該出力停止コマンドを前記充電器に送信する。 As one aspect of the electronic device of the present invention, for example, when the abnormality determination unit determines that the switch unit is abnormal, the abnormality determination unit generates an output stop command that orders the stop of the charging current, and the signal connection unit stops the output. Send a command to the charger.
本発明の電子機器の一態様として例えば、前記出力要求部からの出力要求コマンドを受信し、前記所定時間経過後に前記スイッチ部に対し、当該出力要求コマンドを送信する遅延回路をさらに備える。 For example, the electronic apparatus according to the present invention further includes a delay circuit that receives an output request command from the output request unit and transmits the output request command to the switch unit after the predetermined time has elapsed.
本発明の電子機器の一態様として例えば、前記電流モニタ部が、前記第1のタイミングにおいて、前記電路に流れる充電電流を検知した場合、前記異常判定部は、前記スイッチ部が前記電路の遮断を実現不能な異常状態であると判定する。 As one aspect of the electronic device of the present invention, for example, when the current monitoring unit detects a charging current flowing through the electric circuit at the first timing, the abnormality determining unit is configured to cause the switch unit to block the electric circuit. It is determined that the abnormal state cannot be realized.
本発明の電子機器の一態様として例えば、前記電流モニタ部が、前記第2のタイミングにおいて、前記電路に流れる充電電流を検知しない場合、前記異常判定部は、前記スイッチ部が前記電路の導通を実現不能な異常状態であると判定する。 As one aspect of the electronic device of the present invention, for example, when the current monitoring unit does not detect a charging current flowing through the electric circuit at the second timing, the abnormality determining unit is configured so that the switch unit conducts the electric circuit. It is determined that the abnormal state cannot be realized.
本発明の電子機器は、電子機器と、充電器とを含む。 The electronic device of the present invention includes an electronic device and a charger.
本発明の電子機器は、充電器により充電可能な二次電池を備える電子機器であって、充電器から、充電電流が供給される電力出力部と、前記充電電流の供給から所定時間経過後に、前記電力出力部からの充電電流が流れる電路を遮断状態から導通状態に切り替え可能なスイッチ部と、前記所定時間経過前の第1のタイミングおよび前記所定時間経過後の第2のタイミングにおいて、前記電路に流れる前記充電電流の有無を監視する電流モニタ部と、前記電流モニタ部からの充電電流の有無に応じて、前記スイッチ部の異常の有無を判定する異常判定部と、を備える。 The electronic device of the present invention is an electronic device including a secondary battery that can be charged by a charger, and from a charger, a power output unit to which a charging current is supplied, and after a predetermined time has elapsed since the supply of the charging current, A switch unit capable of switching an electric circuit through which a charging current from the power output unit flows from a cut-off state to a conductive state; a first timing before the predetermined time has elapsed; and a second timing after the predetermined time has elapsed. A current monitoring unit that monitors the presence or absence of the charging current flowing through the current monitoring unit, and an abnormality determination unit that determines whether or not the switch unit is abnormal in accordance with the presence or absence of the charging current from the current monitoring unit.
本発明の電子機器の一態様として例えば、前記異常判定部は、前記スイッチ部が異常であると判定した場合、充電電流の停止を命ずる出力停止コマンドを生成して前記電力出力部に送信し、当該電力出力部が充電電流を停止する。 As one aspect of the electronic device of the present invention, for example, when the abnormality determination unit determines that the switch unit is abnormal, the abnormality determination unit generates an output stop command that orders the stop of the charging current, and transmits the command to the power output unit. The power output unit stops the charging current.
本発明の電子機器の一態様として例えば、前記所定時間経過後に前記スイッチ部に対し、前記電路を遮断状態から導通状態に切り替える命令を送信する遅延回路をさらに備える。 As one aspect of the electronic apparatus of the present invention, for example, a delay circuit is further provided that transmits a command to switch the electric circuit from a cut-off state to a conductive state to the switch unit after the predetermined time has elapsed.
本発明の電子機器の一態様として例えば、前記電流モニタ部が、前記第1のタイミングにおいて、前記電路に流れる充電電流を検知した場合、前記異常判定部は、前記スイッチ部が前記電路の遮断を実現不能な異常状態であると判定する。 As one aspect of the electronic device of the present invention, for example, when the current monitoring unit detects a charging current flowing through the electric circuit at the first timing, the abnormality determining unit is configured to cause the switch unit to block the electric circuit. It is determined that the abnormal state cannot be realized.
本発明の電子機器の一態様として例えば、前記電流モニタ部が、前記第2のタイミングにおいて、前記電路に流れる充電電流を検知しない場合、前記異常判定部は、前記スイッチ部が前記電路の導通を実現不能な異常状態であると判定する。 As one aspect of the electronic device of the present invention, for example, when the current monitoring unit does not detect a charging current flowing through the electric circuit at the second timing, the abnormality determining unit is configured so that the switch unit conducts the electric circuit. It is determined that the abnormal state cannot be realized.
本発明の電子機器システムは、電子機器と、充電器とを含む。 The electronic device system of the present invention includes an electronic device and a charger.
本発明では、電子機器側に充電電流が流れる電路を遮断状態から導通状態に切り替え可能なスイッチ部を設けて、所定時間経過前の第1のタイミングおよび所定時間経過後の第2のタイミングにおいて、電路に流れる充電電流の有無に応じて、スイッチ部の異常の有無を判定する。従って、電子機器内のスイッチ部の故障等による異常を容易に見いだすことができ、二次電池への充電を安全に行うことが可能となる。また、電子機器自身で、電子機器内の異常を判定することが可能であり、二次電池への過充電や電子機器内の発熱の危険性を未然に防ぐことが可能である。 In the present invention, the electronic device side is provided with a switch unit capable of switching the electric path through which the charging current flows from the cut-off state to the conductive state, and at the first timing before the predetermined time has elapsed and the second timing after the predetermined time has elapsed, The presence or absence of an abnormality in the switch unit is determined according to the presence or absence of a charging current flowing through the electric circuit. Therefore, it is possible to easily find an abnormality due to a failure of the switch unit in the electronic device, and to charge the secondary battery safely. In addition, the electronic device itself can determine an abnormality in the electronic device, and can prevent the risk of overcharging the secondary battery and heat generation in the electronic device.
以下、本発明に係る電子機器および電子機器システムの好適な実施形態を、図1〜図7に基づいて詳述する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an electronic device and an electronic device system according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1は、本発明に係る電子機器および電子機器システムの第1の実施形態の一例を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of a first embodiment of an electronic device and an electronic device system according to the present invention.
電子機器システムは、充電器10と電子機器20とからなる。充電器10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、整流器11と、電力出力部12と、出力制御部13と、を備えている。また、充電器10は、電子機器20と電気的に接続可能なUSB等からなる充電ケーブルKと直結また電気的に接続する充電接続部Pと、電子機器20から送られてくる信号を取得する信号接続部Sを備えている。
The electronic device system includes a
整流器11は、AC/DC変換器である。電力出力部12は、整流器11で変換された電力に基づき、充電対象の電子機器20に適合した電力を出力する。出力制御部13は、電子機器20からの信号に基づいて電力出力部12から供給する電力の導通、遮断(ON/OFF)を行う。
The
電子機器20は、端末部30と、電子機器20に内蔵され端末部30と着脱可能な二次電池40とからなる。電子機器20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40によって動作する携帯機器である。端末部30は、スイッチ部31と、電流モニタ部32と、出力要求部33と、遅延回路34と、異常判定部35と、充電接続部Qと、信号接続部Tと、これらを電気的に繋ぐ電路36と、を備える。
The
スイッチ部31は、電路36に流れる充電電流の遮断と導通との切り替えを行う。電流モニタ部32は、電路36に流れる充電電流の有無を監視する。出力要求部33は、マイコン等からなる制御機能を持ち、充電器10に対して電子機器20に対する充電電流の出力を要求する出力要求コマンドを生成する。遅延回路34は、出力要求部33からの出力要求コマンドを受信し、所定時間経過後にスイッチ部31に出力要求コマンドを送信する。異常判定部35は、電流モニタ部32からの充電電流の有無に応じてスイッチ部31の異常の有無を判定する。充電接続部Qは、充電ケーブルKを介して充電器10の充電接続部Pと電気的に接続される、例えばコネクタであり、信号接続部Tも、同様に、充電ケーブルKを介して充電器10の信号接続部Sと電気的に接続される。
The
二次電池40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10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端末部30に備えられている各種構成を動作させる。また、二次電池40は、二次電池40内の温度を監視する正の抵抗温度特性を備えるPTC(Positive Temperature Coefficient)41と、電池セル42と、保護回路(保護FET)43と、を備えている。
The
図2は、本発明に係る異常判定状態を示す一例の表であり、(a)は正常状態、(b)は第1のタイミングでの異常、(c)は第2のタイミングでの異常を示す。 FIG. 2 is a table showing an example of an abnormality determination state according to the present invention. (A) is a normal state, (b) is an abnormality at the first timing, and (c) is an abnormality at the second timing. Show.
<正常状態:図2(a)>
充電器10が、電子機器20に接続される前は、電子機器20のスイッチ部31は遮断状態(OFF)にある(充電未接続:参照)。充電器10が電子機器20に接続されると二次電池40への充電を開始するが、スイッチ部31は、出力要求部33でカウントされる所定時間経過前では遮断状態を維持しており、電路36には充電電流が流れない。従って、電流モニタ部32で測定される充電電流の値は0A(充電電流が流れていない「無」の状態)である(第1のタイミング:参照)。所定時間を経過すると遅延回路34からの信号によってスイッチ部31は、電路36に充電電流を電路36に流すことができる導通状態(ON)となる。そして、電流モニタ部32は、充電電流の値(例えば4A)を検知する(充電電流「有」の状態)(第2のタイミング:参照)。
<Normal state: FIG. 2 (a)>
Before the
スイッチ部31が正常に機能している場合は、上述の正常状態であり異常判定部35の判定は「OK」である。また、異常判定部35の判定の基となる充電電流の有無は、電流モニタ部32が常時監視している。監視のタイミングは、所定時間経過前と所定時間経過後であるため、所定時間経過前を第1のタイミング、所定時間経過後を第2のタイミングとして説明する。
When the
<異常状態:図2(b)>
第1のタイミングにおいて、スイッチ部31が故障して導通状態になっていると、電流モニタ部32では、充電電流の値(例えば4A)を検知する。充電電流が検知される「有」の状態においては、異常判定部35は、スイッチ部31が電路36の遮断を実現することが不能な異常状態であると判断して、異常判定「NG」を行う(第1のタイミング:参照)。
<Abnormal state: FIG. 2 (b)>
At the first timing, when the
<異常状態:図2(c)>
第1のタイミングにおいて、スイッチ部31が故障して遮断状態になっていても、第1のタイミングでは、正常状態と同じであり、電流モニタ部32での充電電流の値は0A「無」と測定され、異常判定部35の判定は「OK」となる。しかしながら、第2のタイミングにおいて、電流モニタ部32では、充電電流の値が0Aの充電電流「無」を測定する。充電電流が流れていない「無」の状態では、異常判定部35は、スイッチ部31が電路36の導通を実現することが不能な異常状態あると判断して、異常判定「NG」を行う(第2のタイミング:参照)。
<Abnormal state: FIG. 2 (c)>
At the first timing, even if the
上述の様に、電子機器20側に充電電流が流れる電路36を遮断状態から導通状態に切り替え可能なスイッチ部31を電子機器20内に設けている。そして、所定時間経過前の第1のタイミングおよび所定時間経過後の第2のタイミングにおいて、電流モニタ部32で監視している電路36に流れる充電電流の有無に応じて、スイッチ部31の異常の有無を判定する。従って、電子機器20内のスイッチ部31の故障等による異常を容易に見いだすことができ、二次電池40への充電を安全に行うことが可能となる。また、電子機器20自身で、電子機器20内の異常を判定することが可能であり、二次電池40への過充電や電子機器20内の発熱の危険性を未然に防ぐことが可能である。
As described above, the
図3は、本発明の第1の実施形態に係る異常判定状態の一例を示す信号チャート図であり、(a)は第1のタイミング、(b)は第2のタイミングを示す。正常状態の充電電流の値を実線で示し、異常状態の充電電流の値を破線で示している。また、上段は電子機器20の電流モニタ部32で監視される充電電流の値であり、下段は充電器10から電子機器20に供給される充電電流の値を示している。
FIG. 3 is a signal chart showing an example of an abnormality determination state according to the first embodiment of the present invention, where (a) shows a first timing and (b) shows a second timing. The value of the charging current in the normal state is indicated by a solid line, and the value of the charging current in the abnormal state is indicated by a broken line. The upper row shows the value of the charging current monitored by the
スイッチ部31が正常状態であれば、第1のタイミングである所定時間経過前では、電子機器20の電流モニタ部32での充電電流の値は0Aである。しかしながら、スイッチ部31が導通状態の故障であれば、電流モニタ部32での充電電流の値は4Aとなり、異常判定部35は異常であるとの判定する(図3(a)参照)。一方、スイッチ部31が遮断状態の故障であれば、第2のタイミングである所定時間経過後も電流モニタ部32での充電電流の値は0Aとなり、異常判定部35は異常であるとの判定する(図3(b)参照)。
If the
図4は、本発明の第1の実施形態に係る動作の一例を示すフローチャート図である。 FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation according to the first embodiment of the present invention.
初期設定状態では、スイッチ部31は遮断状態にある(ステップS1)。充電器10が電子機器20に接続されると、電子機器20の出力要求部33は、充電電流の出力を要求する出力要求コマンドを生成する。電子機器20の信号接続部Tは、生成された出力要求コマンドを充電ケーブルKおよび充電器10側の信号接続部Sを介して、充電器10の出力制御部13に送信する(ステップS2)。また、生成された出力要求コマンドは、遅延回路34および異常判定部35にも同時に送信される。そして、出力要求部33は、時間をカウントする。受信した出力要求コマンドに基づいて、出力制御部13は、電力出力部12から充電電圧および充電電流を、充電接続部Pおよび充電ケーブルKを介して電子機器20の充電接続部Qに供給する。
In the initial setting state, the
二次電池40への充電開始時点は、充電電流の値を監視する第1のタイミングであるため、電流モニタ部32は、充電電流を測定して充電電流の値が0Aであるか否かを判定する(ステップS3)。電流モニタ部32で充電電流の値が0Aである場合(ステップS3がYes)、異常判定部35は、スイッチ部31が遮断状態にあり正常状態に有ると判定する。所定時間が経過する(ステップS4)。所定時間経過後、出力要求部33は、所定時間が経過したことを知らせる経過コマンドを遅延回路34および異常判定部35に送信する。経過コマンドを受信した遅延回路34は、所定時間経過後に遮断状態を導通状態に切り替える出力要求コマンドをスイッチ部31に送信し、スイッチ部31は、電路36を導通状態にする(ステップS5)。経過コマンドを受信した異常判定部35は、充電電流の値を監視する第2のタイミングであるため、電流モニタ部32から送信されてくる電路36に流れる充電電流が「有」状態(例えば4A)として検知されているか否かを判定する(ステップS6)。充電電流の値が4Aであれば、異常判定部35は、スイッチ部31が正常状態である判定して処理を終了する。
Since the charging start time of the
充電電流の値の一例として4Aを説明したが、特に限定する値ではない。例えば、充電初期の補充電においては二次電池40の保護のため、充電電流の値が0.1A程度の小電流である。ステップS6の判定では、充電電流の値が0Aで無ければ良く、充電電流が実質的に流れていれば充電電流「有」状態の判定できるため、異常判定部35は、スイッチ部31が遮断状態を保てていない異常状態である判定する。
Although 4A has been described as an example of the value of the charging current, the value is not particularly limited. For example, in supplementary charging at the initial stage of charging, the value of the charging current is a small current of about 0.1 A in order to protect the
一方、ステップS3の判定で充電電流の値が0Aでない場合(ステップS3がNo)、または、ステップS6の判定で充電電流の値が4Aでない場合(ステップS6がNo)、異常判定部35は、スイッチ部31に異常があると判定する(ステップS7)。そして、異常判定部35は、充電電流の停止を命じる出力停止コマンドを生成し、信号接続部Tに送信し、信号接続部Tは、充電ケーブルKおよび充電器10の信号接続部Sを介して出力制御部13に出力停止コマンドを送信する。出力停止コマンドを受信した出力制御部13は、電力出力部12からの電子機器20に対する充電電圧と充電電流の供給を停止させる(ステップS8)。
On the other hand, when the value of the charging current is not 0A in Step S3 (No in Step S3) or when the value of the charging current is not 4A in Step S6 (No in Step S6), It is determined that there is an abnormality in the switch unit 31 (step S7). And the
電子機器20内に配置された出力要求部33が生成する出力要求コマンドに基づいて、充電器10の充電開始やスイッチ部31の遮断状態または導通状態の切り替えを行うため、電子機器20が、二次電池40への充電の安全性を制御することが可能となる。また、充電器10側からの二次電池40への充電をより安全に行うことが可能となる。そして、電子機器20内の異常判定部35による異常判定結果を充電器10側に送信することにより、充電器10側で充電器10側からの充電を停止することも可能となり、電子機器20内の異常による過電圧や過電流の危険性を未然に防止可能となる。
Based on the output request command generated by the
図5は、本発明に係る電子機器および電子機器システムの第2の実施形態の一例を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing an example of a second embodiment of an electronic device and an electronic device system according to the present invention.
第1の実施形態と第2の実施形態が異なる点は、第1の実施形態で説明した充電器10の電力出力部12と出力制御部13とが、第2の実施形態では端末部30内に設けられていることである。そして、第1の実施形態の端末部30の出力要求部33が、第2の実施形態では出力制御部13に統合されていることも相違している。
The difference between the first embodiment and the second embodiment is that the
本発明の第2の実施形態に係る異常判定状態を示す一例の表は図2と同じであるため省略するが、一部動作に相違があるので図2を用いて以下詳述する。 An example table showing an abnormality determination state according to the second embodiment of the present invention is omitted because it is the same as that in FIG. 2, but will be described in detail below with reference to FIG.
<正常状態:図2(a)>
充電器10が、電子機器20に接続される前は、電子機器20のスイッチ部31は遮断状態(OFF)にある(充電未接続:参照)。充電器10が電子機器20に接続されると二次電池40への充電を開始するが、スイッチ部31は、出力制御部13でカウントされる所定時間経過前では遮断状態を維持しており、電路36には充電電流が流れない。従って、電流モニタ部32で測定される充電電流の値は0A(充電電流が流れていない「無」の状態)である(第1のタイミング:参照)。所定時間を経過すると遅延回路34からの信号によってスイッチ部31は、電路36に充電電流を電路36に流すことができる導通状態(ON)となる。そして、電流モニタ部32は、充電電流の値(例えば4A)を検知する(充電電流「有」の状態)(第2のタイミング:参照)。
<Normal state: FIG. 2 (a)>
Before the
スイッチ部31が正常に機能している場合は、上述の正常状態であり異常判定部35の判定は「OK」である。また、異常判定部35の判定の基となる充電電流の有無は、電流モニタ部32が常時監視している。監視のタイミングは、所定時間経過前と所定時間経過後であるため、所定時間経過前を第1のタイミング、所定時間経過後を第2のタイミングとして説明する。
When the
<異常状態:図2(b)>
第1のタイミングにおいて、スイッチ部31が故障して導通状態になっていると、電流モニタ部32では、充電電流の値(例えば4A)を検知する。充電電流が検知される「有」の状態においては、異常判定部35は、スイッチ部31が電路36の遮断を実現することが不能な異常状態であると判断して、異常判定「NG」を行う(第1のタイミング:参照)。
<Abnormal state: FIG. 2 (b)>
At the first timing, when the
<異常状態:図2(c)>
第1のタイミングにおいて、スイッチ部31が故障して遮断状態になっていても、第1のタイミングでは、正常状態と同じであり、電流モニタ部32での充電電流の値は0A「無」と測定され、異常判定部35の判定は「OK」となる。しかしながら、第2のタイミングにおいて、電流モニタ部32では、充電電流の値が0Aの充電電流「無」を測定する。充電電流が流れていない「無」の状態では、異常判定部35は、スイッチ部31が電路36の導通を実現することが不能な異常状態あると判断して、異常判定「NG」を行う(第2のタイミング:参照)。
<Abnormal state: FIG. 2 (c)>
At the first timing, even if the
図6は、本発明の第2の実施形態に係る異常判定状態の一例を示す信号チャート図であり、(a)は第1のタイミング、(b)は第2のタイミングを示す。正常状態の充電電流の値を実線で示し、異常状態の充電電流の値を破線で示している。また、上段は電流モニタ部32で監視される充電電流(モニタ電流)の値であり、下段は電力出力部12からの充電電流の値を示している。
FIG. 6 is a signal chart showing an example of an abnormality determination state according to the second embodiment of the present invention, where (a) shows the first timing and (b) shows the second timing. The value of the charging current in the normal state is indicated by a solid line, and the value of the charging current in the abnormal state is indicated by a broken line. The upper row shows the value of the charging current (monitor current) monitored by the
スイッチ部31が正常状態であれば、第1のタイミングである所定時間経過前では、電流モニタ部32での充電電流の値は0Aである。しかしながら、スイッチ部31が導通状態の故障であれば、電流モニタ部32での充電電流の値は4Aとなり、異常判定部35は異常であるとの判定する(図6(a)参照)。一方、スイッチ部31が遮断状態の故障であれば、第2のタイミングである所定時間経過後も電流モニタ部32での充電電流の値は0Aとなり、異常判定部35は異常であるとの判定する(図6(b)参照)。
If the
図7は、本発明の第2の実施形態に係る動作の一例を示すフローチャート図である。 FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation according to the second embodiment of the present invention.
初期設定状態では、スイッチ部31は遮断状態にある(ステップS11)。充電器10が電子機器20に接続されると、出力制御部13は、充電電流の出力を要求する出力要求コマンドを生成する。また、生成された出力要求コマンドは、遅延回路34および異常判定部35にも同時に送信される。そして、出力制御部13は、時間をカウントする。受信した出力要求コマンドに基づいて、電力出力部12は、充電電圧および充電電流を供給する。
In the initial setting state, the
二次電池40への充電開始時点は、充電電流の値を監視する第1のタイミングであるため、電流モニタ部32は、充電電流を測定して充電電流の値が0Aであるか否かを判定する(ステップS12)。電流モニタ部32で充電電流の値が0Aである場合(ステップS12がYes)、異常判定部35は、スイッチ部31が遮断状態にあり正常状態に有ると判定する。所定時間が経過する(ステップS13)。所定時間経過後、出力制御部13は、所定時間が経過したことを知らせる経過コマンドを遅延回路34および異常判定部35に送信する。経過コマンドを受信した遅延回路34は、所定時間経過後に遮断状態を導通状態に切り替える出力要求コマンドをスイッチ部31に送信し、スイッチ部31は、電路36を導通状態にする(ステップS14)。経過コマンドを受信した異常判定部35は、充電電流の値を監視する第2のタイミングであるため、電流モニタ部32から送信されてくる電路36に流れる充電電流が「有」状態(例えば4A)として検知されているか否かを判定する(ステップS15)。充電電流の値が4Aであれば(ステップS15がYes)、異常判定部35は、スイッチ部31が正常状態である判定して処理を終了する。
Since the charging start time of the
充電電流の値の一例として4Aを説明したが、特に限定する値ではない。例えば、充電初期の補充電においては二次電池40の保護のため、充電電流の値が0.1A程度の小電流である。ステップS15の判定では、充電電流の値が0Aで無ければ良く、充電電流がわずかでも流れていれば充電電流「有」状態の判定できるため、異常判定部35は、スイッチ部31が遮断状態を保てていない異常状態である判定する。
Although 4A has been described as an example of the value of the charging current, the value is not particularly limited. For example, in supplementary charging at the initial stage of charging, the value of the charging current is a small current of about 0.1 A in order to protect the
一方、ステップS12の判定で充電電流の値が0Aでない場合(ステップS12がNo)、または、ステップS15の判定で充電電流の値が4Aでない場合(ステップS15がNo)、異常判定部35は、スイッチ部31に異常があると判定する(ステップS16)。そして、異常判定部35は、充電電流の停止を命じる出力停止コマンドを生成し、出力制御部13に出力停止コマンドを送信する。出力停止コマンドを受信した出力制御部13は、電力出力部12からの充電電圧と充電電流の供給を停止させる(ステップS17)。
On the other hand, when the value of the charging current is not 0A in Step S12 (No in Step S12) or when the value of the charging current is not 4A in Step S15 (No in Step S15), the
上述の実施形態においては、異常判定部35の判定の基となる充電電流の有無は、電流モニタ部32が常時監視している。しかしながら、この充電電流の有無の監視は必ずしも常時行う必要はなく、例えば所定周期ごとに所定時間に限って監視が行われてもよく、この所定周期、所定時間を変動させてもよい。
In the above-described embodiment, the
種々の構成要件における処理は、ハード的な構成のみならずソフト的な処理によって行うことも可能である。特に遅延回路34による処理はソフトウェアによる処理が実現可能である。
Processing in various configuration requirements can be performed not only by hardware configuration but also by software processing. In particular, the processing by 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および電子機器システムは、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に充電を行う際、電子機器内のスイッチ部等の故障を容易に発見できる用途に適用可能である。 An electronic device and an electronic device system according to the present invention include a switch in an electronic device when 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, or a wireless device. The present invention can be applied to an application that can easily find a failure of a part or the like.
10:充電器
11:整流器
12:電力出力部
13:出力制御部
20:電子機器
30:端末部
31:スイッチ部
32:電流モニタ部
33:出力要求部
34:遅延回路
35:異常判定部
36:電路
40:二次電池
10: Charger 11: Rectifier 12: Power output unit 13: Output control unit 20: Electronic device 30: Terminal unit 31: Switch unit 32: Current monitor unit 33: Output request unit 34: Delay circuit 35: Abnormality determination unit 36: Electric circuit 40: Secondary battery
Claims (6)
前記充電器に対して、当該電子機器に対する充電電流の出力を要求する出力要求コマンドを生成する出力要求部と、
前記出力要求コマンドを前記充電器に対して送信する信号接続部と、
前記出力要求コマンドを受信した前記充電器から、前記充電電流が供給される充電接続部と、
前記出力要求コマンドの生成から所定時間経過後に、前記充電接続部からの充電電流が流れる電路を遮断状態から導通状態に切り替え可能なスイッチ部と、
前記出力要求コマンドの生成後、前記所定時間経過前の第1のタイミングおよび前記所定時間経過後の第2のタイミングにおいて、前記電路に流れる前記充電電流の有無を監視する電流モニタ部と、
前記電流モニタ部からの充電電流の有無に応じて、前記スイッチ部の異常の有無を判定する異常判定部と、
を備える電子機器。 An electronic device including a secondary battery that can be charged by a charger,
An output requesting unit for generating an output request command for requesting the charger to output a charging current for the electronic device;
A signal connection unit for transmitting the output request command to the charger;
A charging connection unit to which the charging current is supplied from the charger that has received the output request command;
A switch unit capable of switching an electrical path through which a charging current from the charging connection unit flows from a cut-off state to a conductive state after a predetermined time has elapsed since generation of the output request command;
A current monitoring unit that monitors the presence or absence of the charging current flowing in the electric circuit at a first timing before the predetermined time elapses and a second timing after the predetermined time elapses after the generation of the output request command;
In accordance with the presence or absence of a charging current from the current monitoring unit, an abnormality determination unit that determines the presence or absence of an abnormality in the switch unit,
Electronic equipment comprising.
前記異常判定部は、前記スイッチ部が異常であると判定した場合、充電電流の停止を命ずる出力停止コマンドを生成し、前記信号接続部が当該出力停止コマンドを前記充電器に送信する、電子機器。 The electronic device according to claim 1,
When the abnormality determination unit determines that the switch unit is abnormal, the abnormality determination unit generates an output stop command that orders the stop of the charging current, and the signal connection unit transmits the output stop command to the charger. .
前記出力要求部からの出力要求コマンドを受信し、前記所定時間経過後に前記スイッチ部に対し、当該出力要求コマンドを送信する遅延回路をさらに備える、電子機器。 The electronic device according to claim 1 or 2,
An electronic apparatus further comprising a delay circuit that receives an output request command from the output request unit and transmits the output request command to the switch unit after the predetermined time has elapsed.
前記電流モニタ部が、前記第1のタイミングにおいて、前記電路に流れる充電電流を検知した場合、前記異常判定部は、前記スイッチ部が前記電路の遮断を実現不能な異常状態であると判定する、電子機器。 The electronic device according to any one of claims 1 to 3,
When the current monitoring unit detects a charging current flowing in the electric circuit at the first timing, the abnormality determining unit determines that the switch unit is in an abnormal state in which the interruption of the electric circuit cannot be realized. Electronics.
前記電流モニタ部が、前記第2のタイミングにおいて、前記電路に流れる充電電流を検知しない場合、前記異常判定部は、前記スイッチ部が前記電路の導通を実現不能な異常状態であると判定する、電子機器。 The electronic device according to any one of claims 1 to 3,
When the current monitoring unit does not detect a charging current flowing through the electric circuit at the second timing, the abnormality determining unit determines that the switch unit is in an abnormal state in which the electric circuit cannot be conducted. Electronics.
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