JP3996171B2 - Battery pack lid providing non-contact charging interface and mobile phone including the battery pack lid - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

本発明は、携帯電話の非接触充電を実現するインタフェースを備えた電池パック蓋に関するものである。  The present invention relates to a battery pack lid provided with an interface for realizing non-contact charging of a mobile phone.

従来、携帯電話等の機器の電源として使用される２次電池を充電する充電器と当該２次電池との間に存在する電気的接点等に起因する問題（例えば、接点を有していることから接点が汚損した場合には、接触不良となって充電ができなくなるという問題）を解決して、充電器と接点なしで充電可能な非接触充電方式に基づく携帯電子機器用電源システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。  Conventionally, problems caused by an electrical contact or the like existing between a charger for charging a secondary battery used as a power source of a device such as a mobile phone and the secondary battery (for example, having a contact) In case of contact damage, the power supply system for portable electronic devices based on the non-contact charging method that can be charged without contact with the charger has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).

図５は、上記非接触充電方式に基づく携帯電子機器用電源システムの回路図であり、携帯電子機器用電源システム９は、携帯電子機器本体９１と充電器９２とを備えている。  FIG. 5 is a circuit diagram of a power supply system for portable electronic devices based on the non-contact charging method, and the power supply system 9 for portable electronic devices includes a portable electronic devicemain body 91 and acharger 92.

携帯電子機器本体９１は降圧チョッパ９３と２次電池９４とを有し、充電器９２は整流回路９５と、励磁コイル９６と、スイッチング素子９８とを有する。また、降圧チョッパ９３はチョークコイル９７を有する。  The portable electronic devicemain body 91 has a step-down chopper 93 and a secondary battery 94, and thecharger 92 has arectifier circuit 95, an excitation coil 96, and a switching element 98. The step-downchopper 93 has a choke coil 97.

そして、充電器９２は、整流回路９５から出力される直流電力をスイッチング素子９８でスイッチングして励磁コイル９６から電磁エネルギを放出する。充電時、チョークコイル９７は励磁コイル９６と電磁的に結合しているので、チョークコイル９７に交流電力が誘起され、この交流電力を整流した直流電力により２次電池９４が充電される。  Thecharger 92 switches the DC power output from therectifier circuit 95 by the switching element 98 and releases electromagnetic energy from the exciting coil 96. At the time of charging, the choke coil 97 is electromagnetically coupled to the exciting coil 96, so that AC power is induced in the choke coil 97, and the secondary battery 94 is charged by DC power obtained by rectifying the AC power.

前述の携帯電子機器用電源システムでは、２次電池としてニッケルカドミウム電池を使用しているが、近年では２次電池としてニッケルカドミウム電池に比較して小型軽量かつ蓄電容量が大きいリチウムイオン電池が主に使用されている。
特開２００３−２４４８５５号公報In the power supply system for portable electronic devices described above, a nickel cadmium battery is used as a secondary battery, but in recent years, a lithium ion battery, which is smaller and lighter and has a larger storage capacity than a nickel cadmium battery, is mainly used as a secondary battery. in use.
JP 2003-244855 A

しかしながら、従来の非接触充電方式に基づく携帯電子機器用電源システムは、前述の特許文献１記載の発明も含め、主として携帯電子機器本体と充電器とがワンセットとして取り扱われるものであった。すなわち、１台の携帯電子機器を所有するユーザは、当該電子機器用の充電器を１台所有する状況にあり、例えば、長期外出の際にこの携帯電子機器本体を携行する場合には対応する充電器をも携行する必要があり、ユーザへの負担が大きいという第１の課題があった。  However, in the conventional power supply system for portable electronic devices based on the non-contact charging method, including the invention described inPatent Document 1, the portable electronic device main body and the charger are mainly handled as one set. That is, a user who owns one portable electronic device is in a situation of having one kitchen charger for the electronic device. For example, when carrying out the portable electronic device main body when going out for a long time, it is possible. There is a first problem that it is necessary to carry a charger as well, which places a heavy burden on the user.

さらに、近年必須の携帯電子機器となっている携帯電話機においては、充電方式の主流が充電用コード端子付の接触充電方式という状況であった。したがって、従来の携帯電話機に上記非接触充電方式に基づく電源システムを適用しようとすると、従来の携帯電話機には適当な充電インタフェースが備わっていないために、非接触充電方式への移行が困難であるという第２の課題があった。  Furthermore, in mobile phones that have become indispensable portable electronic devices in recent years, the mainstream charging method is a contact charging method with a charging cord terminal. Therefore, when applying a power supply system based on the above contactless charging method to a conventional mobile phone, it is difficult to shift to the contactless charging method because the conventional mobile phone does not have an appropriate charging interface. There was a second problem.

あるいは、例えば、１台の携帯機器において、高速充電が可能な従来の接触充電方式と携行性に優れた非接触充電方式との併用を考えたときに、より利便性の高い充電インタフェースの必要性が第３の課題ともなり得た。  Or, for example, the need for a more convenient charging interface when considering the combined use of a conventional contact charging method capable of high-speed charging and a non-contact charging method with excellent portability in one portable device Could be the third issue.

したがって、本発明は、主としてこれらの課題を解決するためになされたものであって、携行性に優れ、かつ、接触充電方式から非接触充電方式への移行あるいは両方式の併用を容易に実現可能な非接触充電インタフェースを提供することを目的とする。  Therefore, the present invention has been made mainly for solving these problems, is excellent in portability, and can easily realize the transition from the contact charging method to the non-contact charging method or the combined use of both methods. An object is to provide a non-contact charging interface.

本発明は、充電可能な携帯電話機であって、前記携帯電話機の本体と、充電可能な電池パックと、前記電池パックに対する蓋部と、を備え、前記蓋部は、前記携帯電話機の外部から電磁エネルギとして供給される電力を伝送する電力伝送インタフェースと、前記電力伝送インタフェースから供給される電力を整流する整流回路とを有し、前記本体は、交流電力から供給された電力を直流電力に変換する充電器、又は前記整流回路によって電力供給を受け、前記電池パックの充電を制御する充電制御部を有する携帯電話機である。
The present invention is arechargeable mobile phone comprising a main body of the mobile phone, a rechargeable battery pack, and a lid for the battery pack, the lid being electromagnetic from the outside of the mobile phone. A power transmission interface for transmitting power supplied as energy; and a rectifier circuit for rectifying the power supplied from the power transmission interface, wherein the main body converts power supplied from AC power into DC power. It isa mobile phone whichhas a charge control part which receives electric power supply by a charger or the said rectifier circuit, and controls charge of the said battery pack .

この構成により、外部から電磁エネルギとして供給される電力を受け電池パックを充電し、かつ、交流電力から供給された電力を直流電力に変換する充電器によって電力供給を受け電池パックを充電することが可能となる。
With this configuration, thebattery pack can be charged by receiving power supplied as electromagnetic energy from theoutside, and the battery pack can be charged by receiving power supply by a charger that converts the power supplied from AC power into DC power. It becomes possible.

さらに、本発明の電池パック蓋は、前記整流回路部と前記充電制御回路部とを接続する接触端子部を介して着脱可能であることを特徴とする。  Furthermore, the battery pack lid of the present invention is detachable via a contact terminal portion that connects the rectifier circuit portion and the charge control circuit portion.

この構成により、電池パック蓋を通常の蓋と同様に携帯電話機に装着することができるので、従来の接触充電方式から非接触充電方式への移行が簡便になり、かつ、両方式の併用も可能となる。  With this configuration, the battery pack lid can be attached to a mobile phone in the same way as a normal lid, so the transition from the conventional contact charging method to the non-contact charging method is easy, and both types can be used in combination. It becomes.

本発明の非接触充電インタフェースを提供する電池パック蓋及び該電池パック蓋を備えた携帯電話機によれば、携行性に優れ、かつ、接触充電方式から非接触充電方式への移行あるいは両方式の併用を容易に実現可能な非接触充電インタフェースを提供することができる。  According to the battery pack lid providing the non-contact charging interface of the present invention and the mobile phone equipped with the battery pack lid, the portability is excellent and the transition from the contact charging system to the non-contact charging system or the combination of both systems is performed. It is possible to provide a non-contact charging interface that can be easily realized.

本発明の実施の形態にかかる非接触充電インタフェースを提供する電池パック蓋及び該電池パック蓋を備えた携帯電話機を、以下に図面を参照して詳細に説明する。  A battery pack lid that provides a non-contact charging interface according to an embodiment of the present invention and a mobile phone including the battery pack lid will be described in detail below with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施の形態における携帯電話機及び電池パック蓋のブロック構成図である。図１に示すように、本発明の実施の形態における携帯電話機１は、充電制御回路６を内蔵しており、併せて、２次電池４と保護回路５とからなる電池パック３を、例えば、図示しない携帯電話機１の裏面等に設けられた凹部等に装着するような格好で装備している。そうして、充電制御回路６を介して電池パック３に充電することが可能となっている。さらに、この携帯電話機１に対しては、電力伝送インタフェース８及び整流回路７を設けた電池パック蓋２を装着することが可能となっており、ちょうど、この電池パック蓋２が、前記携帯電話１の裏面等の凹部等に装着された電池パック２を覆うような格好で装着される。そして、この電池パック蓋２には携帯電話機１に電力を供給するための接触端子９Ａ及び１０Ａが設けられており、携帯電話機１側の充電制御回路６との電気的な接点を構成する。  FIG. 1 is a block configuration diagram of a mobile phone and a battery pack lid according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, amobile phone 1 according to an embodiment of the present invention has a built-in charge control circuit 6, and abattery pack 3 composed of a secondary battery 4 and a protection circuit 5 is, for example, It is equipped in such a manner that it is mounted in a recess or the like provided on the back surface of the cellular phone 1 (not shown). Thus, thebattery pack 3 can be charged via the charge control circuit 6. Furthermore, it is possible to attach abattery pack lid 2 provided with apower transmission interface 8 and arectifier circuit 7 to themobile phone 1. Thebattery pack 2 is mounted in such a manner as to cover thebattery pack 2 mounted in a recess or the like on the back surface or the like. Thebattery pack lid 2 is provided withcontact terminals 9A and 10A for supplying power to themobile phone 1, and constitutes an electrical contact with the charging control circuit 6 on themobile phone 1 side.

以上のような携帯電話機に電力を供給するための電池パック蓋２の詳細について、図２を用いてその構造を詳述する。  The details of thebattery pack lid 2 for supplying power to the mobile phone as described above will be described in detail with reference to FIG.

まず、電池パック蓋２１の内側には電力伝送インタフェース８と整流回路７とを有した基盤（以下、「整流回路基板」という。）が装着され、この整流回路基板には携帯電話機１に電力を供給するための接触端子９Ａ及び１０Ａが備わっている。この接触端子９Ａ及び１０Ａは、前述したように、携帯電話機１側の充電制御回路６との電気的な接点となるものである。  First, a base (hereinafter referred to as “rectifier circuit board”) having thepower transmission interface 8 and therectifier circuit 7 is mounted inside thebattery pack lid 21, and power is supplied to themobile phone 1 on the rectifier circuit board.Contact terminals 9A and 10A for supply are provided. As described above, thecontact terminals 9A and 10A serve as electrical contacts with the charging control circuit 6 on themobile phone 1 side.

充電時には、図示しない充電器から電磁エネルギとして供給された充電電力を、電力伝送インタフェース８（例えばコイルで構成されている）が電磁的結合による交流電力誘起により整流回路７へ伝え、この整流回路７が交流電力を直流電力に変換して前記接触端子９Ａ及び１０Ａを介して充電制御回路６へ供給する。そして、充電制御回路６から供給された直流電力は、保護回路５を介して２次電池４へ充電されることとなる。  At the time of charging, charging power supplied as electromagnetic energy from a charger (not shown) is transmitted to therectifier circuit 7 by the power transmission interface 8 (for example, configured by a coil) by induction of AC power due to electromagnetic coupling. Converts AC power into DC power and supplies it to the charging control circuit 6 via thecontact terminals 9A and 10A. Then, the DC power supplied from the charging control circuit 6 is charged to the secondary battery 4 via the protection circuit 5.

このような本発明の実施の形態の電池パック蓋によれば、例えば、図３に示すように携帯電話機１側に接触端子９Ｂ及び１０Ｂを設けることにより、これら接触端子９Ｂ及び１０Ｂを充電制御回路６側の接触端子とすることができる。この場合、電池パック蓋２を携帯電話機１へ装着した場合には、電磁エネルギによって電力を供給する充電器からの電力供給を受けることができ、他の電池パック蓋（本発明にかかる電池パック蓋の構成でない従来の電池パック蓋）を携帯電話機１へ装着した場合には、従来通り、例えば一般の家庭用電源（交流電力）から供給された電力を直流電力に変換することのできる別の充電器によって電力供給を受けることができる。このときの電池パック蓋の交換は、従前知られている図示しない係止部を用いた簡便な取り外し方法によるものである。  According to such a battery pack lid of the embodiment of the present invention, for example, by providing the contact terminals 9B and 10B on themobile phone 1 side as shown in FIG. 3, the contact terminals 9B and 10B are connected to the charge control circuit. It can be a 6-side contact terminal. In this case, when thebattery pack lid 2 is attached to themobile phone 1, it can be supplied with power from a charger that supplies power by electromagnetic energy, and other battery pack lids (battery pack lids according to the present invention) can be received. When a conventional battery pack lid that is not configured as described above is attached to themobile phone 1, another charge that can convert, for example, power supplied from a general household power supply (AC power) into DC power as usual. Can be powered by the instrument. The replacement of the battery pack lid at this time is by a simple removal method using a conventionally known locking portion (not shown).

そして、従来と同様の取り付け手順で携帯電話機１に装着された電池パック蓋２の様子は、ちょうど図４のような形態となり、外観上は従来の携帯電話機とまったく見分けが付かないが、電池パック蓋２には、前述の通りコイル等からなる電力伝送インタフェース９と交流電力を直流電力へ整流する整流回路７とを備えているので、図示しない電磁エネルギにより電力を供給する充電器からの電力供給を受けることが可能となる。  The state of thebattery pack lid 2 attached to themobile phone 1 by the same attachment procedure as in the prior art has a form as shown in FIG. 4 and the appearance is completely indistinguishable from the conventional mobile phone. Since thelid 2 is provided with the power transmission interface 9 composed of a coil or the like and therectifier circuit 7 for rectifying AC power into DC power as described above, power supply from a charger that supplies power by electromagnetic energy (not shown) It becomes possible to receive.

このように、本発明にかかる非接触充電インタフェースは、電磁エネルギを媒体とする電力供給を受けることができるものであるので、具体的な使用シーンとしては、例えば次のようなものが想定される。  As described above, the non-contact charging interface according to the present invention can receive power supply using electromagnetic energy as a medium. Therefore, for example, the following is assumed as a specific usage scene. .

まず、本発明にかかる電池パック蓋を備えた携帯電話機を携行して長期外出した場合にも特に充電器を携行する必要はなくなる。つまり、外出先のあらゆる場所（例えば、喫茶店のテーブルや外出先のオフィスデスク、移動中の飛行機や電車等、公私に関わらない所定の場所、位置）に前述した図示しない電磁エネルギを供給する充電器が備えられているので、接触端子のタイプ（型式）をまったく気にすることなく電力供給を受けることが可能となる。一方で、本発明にかかる電池パック蓋を、電力伝送インタフェースや整流回路を備えていない通常の蓋に交換すれば、これまで通りの接触充電を行うこともできる。すなわち、携帯性と高速性のいずれのニーズに対しても適宜柔軟に対応することが可能となる。  First, it is not necessary to carry a charger especially when carrying a mobile phone provided with a battery pack cover according to the present invention and going out for a long time. In other words, a charger that supplies electromagnetic energy (not shown) to any place on the go (for example, a predetermined place or position not related to public or private, such as a table in a coffee shop, an office desk on the go, an airplane or train on the move). Therefore, it is possible to receive power supply without worrying about the contact terminal type (model). On the other hand, if the battery pack cover according to the present invention is replaced with a normal cover that does not include a power transmission interface or a rectifier circuit, the conventional contact charging can be performed. In other words, it is possible to flexibly cope with both needs for portability and high speed.

本発明の実施の形態における携帯電話機及び電池パック蓋のブロック構成図Block configuration diagram of a mobile phone and a battery pack lid in an embodiment of the present invention本発明の実施の形態における電池パック蓋部分の斜視図The perspective view of the battery pack cover part in embodiment of this invention本発明の実施の形態における携帯電話機側接触端子部の図The figure of the portable telephone side contact terminal part in embodiment of this invention本発明の実施の形態における電池パック蓋の装着方法を説明する説明図Explanatory drawing explaining the mounting method of the battery pack cover in embodiment of this invention従来の非接触充電方式のブロック構成図Block diagram of conventional non-contact charging method

符号の説明Explanation of symbols

１，３１ 携帯電話機
２，２１ 電池パック蓋
３ 電池パック
６ 充電制御回路
７ 整流回路
８ 電力伝送インタフェース
９，１０ 接触端子


DESCRIPTION OFSYMBOLS 1,31Cellular phone 2,21Battery pack cover 3 Battery pack 6Charge control circuit 7Rectifier circuit 8 Power transmission interface 9, 10 Contact terminal

Claims (2)

Translated fromJapanese

充電可能な携帯電話機であって、A rechargeable mobile phone,
前記携帯電話機の本体と、  A body of the mobile phone;
充電可能な電池パックと、  A rechargeable battery pack;
前記電池パックに対する蓋部と、を備え、  A lid for the battery pack,
前記蓋部は、前記携帯電話機の外部から電磁エネルギとして供給される電力を伝送する電力伝送インタフェースと、前記電力伝送インタフェースから供給される電力を整流する整流回路とを有し、  The lid portion includes a power transmission interface that transmits power supplied as electromagnetic energy from the outside of the mobile phone, and a rectifier circuit that rectifies power supplied from the power transmission interface,
前記本体は、交流電力から供給された電力を直流電力に変換する充電器、又は前記整流回路によって電力供給を受け、前記電池パックの充電を制御する充電制御部を有する携帯電話機。  The main body is a mobile phone having a charger that converts power supplied from AC power into DC power, or a charge control unit that receives power supply from the rectifier circuit and controls charging of the battery pack.前記蓋部は、前記整流回路と前記充電制御部とを接続する接触端子部を介して着脱可能であることを特徴とする前記請求項１記載の携帯電話機。2. The mobile phone according to claim 1, wherein the lid is detachable through a contact terminal that connects the rectifier circuit and the charge controller.

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