説明

バックアップ電池の充電回路

【課題】バックアップ電池の充電回路を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明では、ポータブル電子デバイスのバックアップ電池へ充電するために用いるバックアップ電池の充電回路を開示する。該ポータブル電子デバイスは電源供給ユニットと電子素子とを備え、該電源供給ユニットは電源を該電子素子に供給するためのものである。該バックアップ電池の充電回路は該電子素子に接続して該電子素子と該電源を共用すると共に該電源を充電電源とし、従って制御モジュールを通じて該充電電源が該バックアップ電池に給電することを制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バックアップ電池の充電回路に関し、特に、ポータブル電子デバイスのバックアップ電池の充電回路に関する。
【背景技術】
【0002】
スマートフォン、タブレットPC等のポータブル電子デバイスの流行に伴い、電源の供給が非常に重要になってきた。従来のポータブル電子デバイスは、主電池以外にバックアップ電池も搭載でき、利用者にシャットダウン処理或いはデータ保存等の操作を行わせると共にデータを保護することで主電池の交換時に生じるデータ損失を防止するためのバックアップ電力を提供する。
【0003】
しかしながら、現在バックアップ電池への充電方法は、例えば充電ICで、通常主電池と同じ充電回路を1組別途用意し、バックアップ電池へ同じ充電を行う。こうすると回路面積が増えるだけでなくコストも増えてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
そこで本発明は、回路の占用面積を大幅に増やすことなく且つコストもある程度安くなるバックアップ電池の充電回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的及びその他の目的を達成するため、本発明ではポータブル電子デバイスのバックアップ電池へ充電するために用いるバックアップ電池の充電回路を提供する。該ポータブル電子デバイスは電源供給ユニットと電子素子とを備え、該電源供給ユニットは電源を該電子素子に供給するためのものである。該バックアップ電池の充電回路には該電源を受けて充電電源となるため、該電子素子に接続する充電電源入力側と、外部中断制御信号を受信する第1の信号受信側を備え、該充電電源を該バックアップ電池に伝送するため、該充電電源入力側と該バックアップ電池の間に接続し、また該外部中断制御信号に基づき該充電電源から該バックアップ電池への伝送を中断する制御モジュールと、を含む。
【0006】
本発明の一実施例において、該制御モジュールには過電流保護制御回路を含み、該第1の信号受信側を通じて受信した外部の過電流検出回路で生じた過電流検出信号が該中断制御信号となることで、該過電流保護制御回路を通過する該充電電源を遮断する。次に、該制御モジュールにはプログラム制御保護回路を更に含み、また外部プログラム制御信号を受信する第2の信号受信側を備える。該プログラム制御保護回路は該過電流保護制御回路と該バックアップ電池の間に接続し、該外部プログラム制御信号によって該プログラム制御保護回路を通過する該充電電源を選択的に導通或いは遮断する。
【0007】
本発明の一実施例において、該過電流保護制御回路には、該充電電源入力側に接続する第1の入力側と該第1の信号受信側に接続する第1の制御側と第1の出力側とを備える第1のトランジスタと、該第1の出力側に接続する第2の入力側と該第1の信号受信側に接続する第2の制御側と該充電電源を出力するための第2の出力側とを備える第2のトランジスタと、その一端が該第2の入力側及び該第1の出力側に接続し、他端が該第2の制御側及び該第1の制御側に接続し、該過電流検出信号が該第1のトランジスタ及び該第2のトランジスタをオフにすることで該過電流保護制御回路を通過する該充電電源を遮断させることができる第1の電気抵抗と、を含む。
【0008】
本発明の一実施例において、該プログラム制御保護回路には、該第2の信号受信側に接続する第3の制御側と該充電電源を出力するための第3の出力側と第3の入力側とを備える第3のトランジスタと、該第3の入力側と該第2の出力側の間に接続し、該プログラム制御信号が該第3のトランジスタのオン或いはオフを制御することで、該プログラム制御保護回路を通過する該充電電源に対応して導通又は遮断させることができる第2の電気抵抗と、を含む。
【0009】
本発明の一実施例において、該第2の信号受信側に受信したプログラム制御信号は、該ポータブル電子デバイスの主電源が低電力状態になった時、該プログラム制御保護回路が該プログラム制御保護回路を通過する該充電電源を遮断することを示す。
【0010】
本発明の一実施例において、該充電電源入力側が接続する電源は、該ポータブル電子デバイスのUSBポートを供給電源とする。
【0011】
本発明の一実施例において、該充電電源入力側が接続する電源の電圧は、4ボルト〜6ボルトとする。
【0012】
これにより、本発明のバックアップ電池の充電回路は一般的な充電ICを使用する必要がないため大幅にコストを削減でき、且つポータブル電子デバイスによって変換された電源を直接使用することで、更に単独で充電ICを使用した時、電源に対して再度行う変換により生じる電力消費を避けることができ、変換後電源の小電流、低消費電力を利用してバックアップ電池への安定した充電を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の第1の実施例におけるバックアップ電池の充電回路を示す図である。
【図2】本発明の第2の実施例におけるバックアップ電池の充電回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の目的、特徴及び効果を更に明確に分かりやすくするため、具体的実施例を添付図面に基づいて説明する。
【0015】
(第1の実施例)
まず本発明の第1の実施例におけるバックアップ電池の充電回路を図1を参照しながら説明する。実施例におけるバックアップ電池の充電回路には、充電電源入力側100と制御モジュール200とを含む。ポータブル電子デバイスは一般的に電源供給ユニットと電子素子とを備える。該電源供給ユニットは電源を該電子素子に供給し、該充電電源入力側100がポータブル電子デバイス内のいずれか電子素子の電力ソースに接続し、接続した電子素子と該電子素子に供給する電力を共用し、つまり該電源供給ユニットが該電子素子に供給する電源を共用する。
【0016】
ポータブル電子デバイスは、内蔵されていた各電子素子の消費電力の規格に基づいて例えば主電池或いは外部電源等の主電源を複数の電源(以下、「補助電源」という)に変換して個別にこれら電子素子に供給できる。本発明の第1の実施例におけるバックアップ電池の充電回路は、該補助電源を直接使用すると共に該補助電源をバックアップ電池の充電電源となる。例を挙げると、該充電電源入力側が接続する補助電源は、該ポータブル電子デバイスのUSBポートの供給電源、若しくはその他の4ボルト〜6ボルトの補助電源を使用できる。USBポートの供給電源を使用することは、ポータブル電子デバイスのシステム全体の動作にとってより一層良い安定性がある。
【0017】
次に図1を参照しながら説明する。該制御モジュール200は第1の信号受信側SS1を備える。該制御モジュール200が該充電電源入力側100と該バックアップ電池300の間に接続することで、充電電源を該バックアップ電池300に伝送し、また該第1の信号受信側SS1が中断制御信号を受信した時、該充電電源の該バックアップ電池300への伝送を中断する。該制御モジュール200は図1の実施例において、過電流保護制御回路210を含む。過電流保護制御回路210が該充電電源入力側100と該バックアップ電池300の間に接続し、該第1の信号受信側SS1を通じて受信した外部の過電流検出回路(図示略)で生じた過電流検出信号OVP_CSが該中断制御信号となることで、該過電流保護制御回路210を通過する充電電源を遮断する。通常ポータブル電子デバイスの電池は、全て過充電又は過放電の保護回路を備え、本発明の実施例は直接従来の保護回路の検出信号を利用して制御する。
【0018】
実施例において、該過電流保護制御回路210には、第1のトランジスタ212と第2のトランジスタ214と第1の電気抵抗216とを含むことができる。第1のトランジスタ212は第1の入力側S1と第1の制御側G1と第1の出力側D1とを備える。該第1の入力側S1が該充電電源入力側100に接続する。該第1の制御側G1が該第1の信号受信側SS1に接続する。第2のトランジスタ214が第2の入力側S2と第2の制御側G2と第2の出力側D2とを備える。該第2の入力側S2が該第1の出力側D1に接続する。該第2の制御側G2が該第1の信号受信側SS1に接続する。第2の出力側D2は充電電源の出力に用いる。第1の電気抵抗216は一端が該第2の入力側S2及び該第1の出力側D1に接続し、他端が該第2の制御側G2及び該第1の制御側G1に接続することで、該過電流検出信号OVP_CSで該第1のトランジスタ212及び該第2のトランジスタ214をオフにし、従って該過電流保護制御回路210を通過する充電電源を遮断でき、つまりこれらトランジスタにおいてトランジスタをオフにするために要するバイアスを形成できる。該第1のトランジスタ212及び該第2のトランジスタ214がPNP型或いはNPN型のトランジスタとすることができる。該第1の電気抵抗216はトランジスタの選定によって組み合わせることができ、これは当業者が容易にその中の制御を理解できるため、ここに記述を省略する。
【0019】
(第2の実施例)
次に本発明の第2の実施例におけるバックアップ電池充電回路を図2を参照しながら説明する。実施例における制御モジュール200は、プログラム制御保護回路220を更に含むことができ、第2の信号受信側SS2を備える。プログラム制御保護回路220は、過電流保護制御回路210とバックアップ電池300の間に接続し、該第2の信号受信側SS2を通じて外部のプログラム制御信号EN_CSに基づき該プログラム制御保護回路220を通過する充電電源を選択的に導通或いは遮断することに用いる。この保護メカニズムは、ポータブル電子デバイスに外部電源がない状態下で、且つ主電源が低電力状態になった時、主電池の負荷を軽減するため、バックアップ電池300への充電を停止するよう該プログラム制御保護回路220に命令する。好ましい状況において、つまり該ポータブル電子デバイスの主電源が低電力状態になった時、該プログラム制御信号EN_CSが該プログラム制御保護回路220で該プログラム制御保護回路220を通過する充電電源を遮断させる。該ポータブル電子デバイスの主電源箇所に外部電源があった時、該プログラム制御信号EN_CSが該プログラム制御保護回路220で該プログラム制御保護回路220を通過する充電電源を投入させることも設定できる。該プログラム制御信号EN_CSがポータブル電子デバイス内のプログラム設定によって制御される。
【0020】
実施例において、該プログラム制御保護回路220には、第3のトランジスタ222と第2の電気抵抗224とを含むことができる。第3のトランジスタ222は、第3の制御側G3と第3の出力側S3と第3の入力側D3とを備える。第3の制御側G3が該第2の信号受信側SS2に接続する。第3の出力側D3は該充電電源を出力するために用いる。第2の電気抵抗224は該第3の入力側D3と該第2の出力側D2の間に接続することで、該プログラム制御信号EN_CSが該第3のトランジスタ222のオン或いはオフを制御でき、従って該プログラム制御保護回路220を通過する該充電電源に対応して導通或いは遮断できる。
【0021】
上述を取りまとめると、本発明の実施例において、簡単なトランジスタ等の素子を利用することで直接ポータブル電子デバイス内の電子素子と補助電源を共用でき、また各種保護回路と接続するため、充電ICの追加設置を減少でき、コストを削減し、且つ更に一般的な充電ICの電源変換時における電力損失を避け、バックアップ電池に対し安定した充電電源を供給できる。
【符号の説明】
【0022】
100 充電電源入力側
200 制御モジュール
210 過電流保護制御回路
212 第1のトランジスタ
214 第2のトランジスタ
216 第1の電気抵抗
220 プログラム制御保護回路
222 第3のトランジスタ
224 第2の電気抵抗
300 バックアップ電池
D1 第1の出力側
D2 第2の出力側
D3 第3の出力側
S1 第1の入力側
S2 第2の入力側
S3 第3の入力側
G1 第1の制御側
G2 第2の制御側
G3 第3の制御側
SS1 第1の信号受信側
SS2 第2の信号受信側
OVP_CS 過電流検出信号
EN_CS プログラム制御信号

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電源を前記電子素子に供給するための電源供給ユニットと電子素子とを備えるポータブル電子デバイスのバックアップ電池へ充電するために用いられ、
前記電源を受けて充電電源となるため、前記電子素子に接続する充電電源入力側と、
外部中断制御信号を受信する第1の信号受信側を備え、前記充電電源を前記バックアップ電池に伝送するため、前記充電電源入力側と前記バックアップ電池の間に接続し、また、前記外部中断制御信号に基づき前記充電電源から該バックアップ電池への伝送を中断する制御モジュールと、
を含むことを特徴とするバックアップ電池の充電回路。
【請求項2】
該制御モジュールには、過電流保護制御回路を含み、前記第1の信号受信側を通じて受信した外部の過電流検出回路で生じた過電流検出信号が該中断制御信号となることで、前記過電流保護制御回路を通過する前記充電電源を遮断することを特徴とする請求項1に記載のバックアップ電池の充電回路。
【請求項3】
前記過電流保護制御回路には、
前記充電電源入力側に接続する第1の入力側と前記第1の信号受信側に接続する第1の制御側と第1の出力側とを備える第1のトランジスタと、
前記第1の出力側に接続する第2の入力側と前記第1の信号受信側に接続する第2の制御側と前記充電電源を出力するための第2の出力側とを備える第2のトランジスタと、
その一端が前記第2の入力側、及び、前記第1の出力側に接続し、他端が前記第2の制御側、及び、前記第1の制御側に接続し、前記過電流検出信号が前記第1のトランジスタ、及び、前記第2のトランジスタをオフにすることで前記過電流保護制御回路を通過する前記充電電源を遮断させることができる第1の電気抵抗と、を含むことを特徴とする請求項2に記載のバックアップ電池の充電回路。
【請求項4】
前記制御モジュールには、プログラム制御保護回路を更に含み、また、外部プログラム制御信号を受信する第2の信号受信側を備え、前記プログラム制御保護回路は前記過電流保護制御回路と前記バックアップ電池の間に接続し、前記外部プログラム制御信号によって前記プログラム制御保護回路を通過する前記充電電源を選択的に導通、或いは、遮断することを特徴とする請求項2に記載のバックアップ電池の充電回路。
【請求項5】
前記第2の信号受信側に受信したプログラム制御信号は、前記ポータブル電子デバイスの主電源が低電力状態になった時、前記プログラム制御保護回路が前記プログラム制御保護回路を通過する前記充電電源を遮断することを示すことを特徴とする請求項4に記載のバックアップ電池の充電回路。
【請求項6】
前記プログラム制御保護回路には、前記第2の信号受信側に接続する第3の制御側と前記充電電源を出力するための第3の出力側と第3の入力側とを備える第3のトランジスタと、
前記第3の入力側と前記第2の出力側の間に接続し、前記プログラム制御信号が前記第3のトランジスタのオン、或いは、オフを制御することで、前記プログラム制御保護回路を通過する該充電電源に対応して導通、又は、遮断させることができる第2の電気抵抗と、を含むことを特徴とする請求項4に記載のバックアップ電池の充電回路。
【請求項7】
前記充電電源入力側が接続する電源は、前記ポータブル電子デバイスのUSBポートの供給電源、及び、電圧が4ボルト〜6ボルトとする供給電源の両者のいずれかとすることを特徴とする請求項1に記載のバックアップ電池の充電回路。


【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2013−55873(P2013−55873A)
【公開日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−279857(P2011−279857)
【出願日】平成23年12月21日(2011.12.21)
【出願人】(511236659)亞旭電子科技(江蘇)有限公司 (16)
【出願人】(507028952)亞旭電腦股▲ふん▼有限公司 (44)
【Fターム(参考)】