专利名称：电子机器和电子机器的控制方法
技术领域：
本发明涉及电子机器和电子机器的控制方法，特别涉及通过把为了供给驱动电源而内装的二次电池的充电路径和该电子机器从外部接收信号时的接收信号的信号路径的一部分共用，从而在接收时可进行对二次电池充电的电子机器和电子机器的控制方法。
背景技术：
近年来，将携带终端和电子时钟等小型携带电子机器(=被充电电子机器)装入称为站的充电器中，带有进行该携带电子机器的充电的结构是众所周知的。
在这样的结构中，在小型携带电子机器内，作为用于蓄电充电的电能的蓄电装置，设有锂离子二次电池。
这种锂离子二次电池具有高电压、高能量密度下自身放电比较少等特征，特别在要求高能量密度的小型携带电子机器(例如，携带电话、摄象一体型视频录象机、笔记本型个人计算机等)中被广泛地使用。
上述锂离子二次电池，如果施加所谓的容许电压以上的电压，那么树枝石(树枝状结晶)析出，造成内部短路现象，从而缩短电池寿命。
因此，作为一般的充电方法，在锂离子二次电池的充电电压达到容许电压前进行固定电流充电，而在充电电压达到容许电压以后进行固定电压充电(对于细节来说，参照特开平5-111184号公报)。
此外，在小型携带电子机器和充电器之间进行充电时，设有限制电池电压上升的限幅电路，以便锂离子二次电池的电池电压不超过容许电压。
但是，不仅在上述小型携带电子机器和充电器之间充电，还通过共用充电路径和信号接收路径的一部分来进行通信，而且，在按同一方式(例如，电磁耦合方式、光耦合方式)进行充电和数据通信的情况下，充电时使上述限幅电路动作，以便锂离子二次电池的电池电压不超过容许电压，并且必须进行控制，以便锂离子二次电池的电池电压不超过容许电压。
但是，在小型携带电子机器接收信号的情况下，如果限幅电路工作，那么通过限幅电路对接收电路不传送电压变动，接收电路可能不能进行信号接收。
因此，在通信时具有可使限幅电路处于非工作状态的结构。
因此，在小型携带电子机器接收数据时，有利用通信上不需要的剩余电力来对小型携带电子机器充电的优点，但在小型携带电子机器的锂离子二次电池的电池电压接近容许电压的情况下，存在锂离子二次电池的电池电压可能超过容许电压，缩短锂离子二次电池的寿命的问题。
因此，本发明的目的在于提供在通信时产生的接收时电流变为充电电流时，防止二次电池的电压超过容许电压，可防止二次电池的劣化的电子机器和电子机器的控制方法。
发明的公开本发明的电子机器的特征在于，包括蓄电装置，可从外部进行充电，并且设定充电电压，以便不超过预定的容许电压；接收装置，接收来自外部的信号；和充电电流控制部件，控制伴随所述接收的对所述蓄电装置的充电电流，以便不超过所述容许电压；通过使所述蓄电装置的充电路径和所述接收装置的信号路径的一部分共用，在所述接收装置接收时进行对所述蓄电装置的充电。
此外，从其它观点来看，本发明的电子机器配有蓄电装置和接收装置，蓄电装置可从外部充电，并且设定充电电压以便不超过预定的容许电压，接收装置接收来自外部的信号，通过使所述蓄电装置的充电路径和所述接收装置的信号路径的一部分共用，在所述接收装置接收时可进行向所述蓄电装置的充电，其特征在于，该电子机器配有能量收支控制部件，通过控制向所述蓄电装置的充电能量和来自所述蓄电装置的放电能量的收支来控制所述蓄电装置的蓄电电压，以便不超过所述容许电压。
而且，从其它观点看，本发明的电子机器配有蓄电装置和接收装置，蓄电装置可从外部充电，并且设定充电电压以便不超过预定的容许电压，而接收装置接收来自外部的信号，通过使所述蓄电装置的充电路径和所述接收装置的信号路径的一部分共用，在所述接收装置接收时可进行对所述蓄电装置的充电，其特征在于，所述充电电流控制部件配有蓄电电压检测部件，检测所述蓄电装置的蓄电电压；和开关部件，设置在所述接收装置和所述蓄电装置之间，在所述蓄电电压检测部件检测出的所述蓄电电压超过所述容许电压期间，使所述接收装置和所述蓄电装置不连接。
本发明的电子机器的控制方法，控制这样的电子机器，该装置配有蓄电装置和接收装置，蓄电装置可从外部充电，并且设定充电电压以便不超过预定的容许电压，而接收装置接收来自外部的信号，通过使所述蓄电装置的充电路径和所述接收装置的信号路径的一部分共用，在所述接收装置接收时可进行对所述蓄电装置的充电，其特征在于，该方法包括电压检测步骤，检测所述蓄电装置的电压；和充电电流旁路步骤，根据所述检测出的所述蓄电装置的电压，通过仅按预定规定量使伴随所述接收的对所述蓄电装置的充电电流旁路，来控制所述蓄电装置的电压，以便不超过所述容许电压。
附图的简单说明
图1是表示本发明实施例的站和电子时钟结构的平面图。
图2是表示本发明实施例的站和电子时钟结构的剖面图。
图3是图1的电子时钟的主要部分的示意结构方框图。
图4是说明二次电池充电时电压的图。
图5是说明本发明的工作原理的图。
图6是第二实施例的充电电流控制电路的示意结构方框图。
图7是说明电阻部一例的图。
图8是说明充电电流与电池电压关系的图。
图9是说明控制期间指示数据的图。
图10是说明第二实施例效果的图。
图11是说明第二实施例的变形例的图。
图12是说明第三实施例工作的图。
图13是说明第四实施例工作的图。
图14是说明第五实施例工作的图。
图15是说明正常时电池电压与通信时电池电压关系的图。
图16是实施例的第四变形例的电子时钟的主要部分的示意结构方框图。
图17是说明第二实施例的变形例的图。
图18是说明上述实施例的变形例的图。
实施发明的最佳形态为了更详细地说明本发明，根据附图来说明。
第一实施例首先，说明本发明的第一实施例。再有，作为本实施例，以作为电子机器的电子时钟为例，充电电子时钟，并且以在电子时钟间进行通信的站为例进行说明，但本发明并不限于此。
机械结构图1表示实施例的站和电子时钟的平面图。
如图1所示，电子时钟200在进行充电和数据传送等情况下被装入站100的凹部101。由于该凹部101形成比电子时钟200的本体201和表带202大一些的形状，所以时钟本体201在面对站100的位置状态下被装入。
此外，在站100中，设有用于指示充电开始的充电开始钮1031及指示数据传送开始的传送开始钮1032等各种输入部，以及进行各种显示的显示部104。再有，本实施例的电子时钟200在通常使用状态下被戴在使用者的手腕上，不用说，在显示部204上显示日期时刻等，但通过图中未示出的传感器等，有每隔一定时间检测和存储脉搏数或心跳数等生物信息。
图2是图1中A-A线的剖面图。如图所示，在电子时钟的本体201的下面内盖212上，数据传送和充电的时钟侧线圈210通过玻璃盖211来设置。此外，在时钟本体201中，设有与二次电池220和时钟侧线圈210等连接的电路板221。
另一方面，作为站100的凹部101，在与时钟侧线圈210对置的位置上，站侧线圈110通过玻璃盖111来设置。此外，在站100中，设有与线圈110、充电开始钮1031、输送开始钮1032、显示部104、一次电源(图中省略)等连接的电路板121。
这样，在电子时钟200被装入站100的状态下，站侧线圈110和时钟侧线圈210通过玻璃盖111、211非物理接触，但线圈卷绕面大致平行，变为电磁耦合状态。
此外，站侧线圈110和时钟侧线圈210由于避免各自时钟结构部分的着磁的理由、避免时钟侧的重量增加的理由、避免磁性金属露出的理由等而为没有磁芯的空心型。因此，在应用在没有这些问题的电子机器中的情况下，采用带有磁芯的线圈也可以。但是，如果线圈上施加的信号频率很高，那么空心型更好。
电子时钟的概要结构下面说明电子时钟的概要结构。
图3表示电子时钟的主要部分的概要结构方框图。
电子时钟200大致包括时钟侧线圈210，具有作为电磁耦合数据收发天线的功能；二次电池220，具有作为蓄电部件的功能；电池电压检测电路230，检测二次电池220的电池电压；限幅电路231，在二次电池220的电压达到规定的限幅电压以上的情况下，从时钟侧线圈210断路二次电池220；接收电路232，通过时钟侧线圈210来接收各种信号，输出接收数据DRC；发送电路234，通过激励晶体管233和发送电阻RS来发送各种信号；充电电流控制电路235，控制接收电路232接收时的二次电池220的充电电流；控制电路236，控制整个电子时钟200；输入部237，用于用户输入各种数据；显示部238，在控制电路236控制下显示各种信息；和防止反向电流二极管239，防止来自时钟侧线圈210的反向充电电流。
限幅电路231包括比较器241，在二次电池220的电压超过预定的与容许电压相当的基准电压REF的情况下，限幅控制信号就变为“H”电平；晶体管开关242，在从比较器241输出的限幅控制信号为“H”电平的情况下变为导通状态，通过使计时侧线圈的输出端子为短路状态，从计时侧线圈断路二次电池220；和模拟开关243，正常时为导通状态，而在控制电路236的控制下，使限幅电路231为非工作状态。
充电电流控制电路235包括晶体管开关245，通过控制电路236在接收电路的接收工作时将充电电流控制信号达到“H”电平来变为导通状态；和充电电流控制电阻R，通过以晶体管开关导通时电阻值对应的电流作为旁路电流来流动，控制二次电池220中流动的充电电流。
充电时电压和充电电流的关系这里，说明二次电池220的充电时电压和充电电流的关系。
图4表示二次电池220的等效电路图。
如图4所示，在二次电池220的实际电池电压为V0，二次电池220的内部电阻为r的情况下，如果充电电流i流过，那么二次电池220的充电时电压V按下式表示。
V=V0+i·r[1.4]充电电流控制电路的工作原理下面说明充电电流控制电路的工作原理。
如上所述，由于二次电池220的充电时电压V按V=V0+i·r来表示，所以如果二次电池220的容许电压为V’，那么按满足V≤V’那样来控制充电电流i就可以。
以下，说明满足该条件的充电电流控制电阻的设定方法。
充电电流控制电阻R的设定方法(之一)这里，参照图5说明充电电流控制电阻R的设定方法的简单方法。
如果充电电流控制电阻的电阻值为R，充电电流控制电阻中流动的电流为i1，那么由于有V≤V’所以i1·R≤V’，即最好i1≤V’/R……(1)得到满足。
而且，如果i≤0
，那么二次电池220不充电，由于i0=i1+i，所以变为i0≤i1 ……(2)。因此，由式(1)和式(2)，最好满足i0≤V’/R ……(3)。如果将式(3)变形，那么满足R≤V’/i0，二次电池220不充电。
更具体地说，在容许电压V’=4[V]，输入电流i0=10[mA]的情况下，由于变为R≤4/10×10-3=400[Ω]，所以可以设定成充电电流控制电阻的电阻值R=400[Ω]。
充电电流控制电阻R的设定方法(之二)上述充电电流控制电阻R的设定方法(之一)是简单地设定充电电流控制电阻值的方法，而本设定方法是更精确地设定充电电流控制电阻值的方法。
如图5所示，有i0=i1+i ……(1)，变为V=i1·R ……(2)=i·r+V0……(3)其中，如果将式(2)变形，那么i1=V/R ……(4)，如果将式(3)变形，那么i1={1/(R+r)}·(i0·r+V0)……(5)此外，由式(1)和式(4)，得到i=i0-V/R……(6)=i0-{(i0·r+V0)/(R+r)} ……(7)而且，由式(4)和式(5)，得到
V=R/(R+r)(i0·r+V0)……(8)而且，由于V≤V’ ……(9)最好，所以由式(8)和式(9)，下式(10)成立。
R≤(r·V’)/(i0·r+V0-V’) ……(10)因此，通过根据输入电流i0、二次电池的内部电阻r、实际电池电压V0、容许电压V’来决定充电电流控制电阻R，二次电池220的电压就不超过容许电压V’。
第一实施例的动作下面说明第一实施例的电子时钟200的工作，主要说明信号接收时的工作。
电子时钟200的时钟侧线圈210具有作为用作电磁耦合数据收发天线的功能，如果从站100的站侧线圈110发送信号，那么对控制电路236通知其旨意。
由此，控制电路236输出控制信号SC1，使限幅电路231的模拟开关243变为关断状态。
由此，限幅电路231与晶体管开关242的导通/截止状态无关不进行有效的动作。
然后，接收电路232通过时钟侧线圈210来接收各种信号，将接收数据输出至控制电路236。
与该接收电路232的各种信号的接收动作并行，电池电压检测电路230检测二次电池220的电池电压，将检测结果通知控制电路236。
另一方面，如果电池电压检测电路230检测出的充电时的二次电池220的电池电压的充电时电压V超过预定的工作开始阈值电压VTH，那么控制电路236输出控制信号SC2，使开关晶体管245变为导通状态。
其结果，按上述第一方法(充电电流控制电阻的设定方法之一)，在控制充电电流i的情况下，由于充电电流控制电阻R相对于二次电池220的容许电压V’按满足R≤V’/i0的关系来设定，所以在接收电路232的接收时，二次电池220中流过的电流变为i≤0，二次电池220不充电。
此外，按上述第二方法(充电电流控制电阻的设定方法之二)，在控制充电电流i的情况下，充电电流控制电阻R相对于二次电池220的容许电压V’、二次电池220的内部电阻r和实际的电池电压V0，由于按满足R≤(r·V’)/(i0·r+V0-V’)的关系来设定，所以二次电池220的充电时电压V常满足V≤V’的关系，二次电池220的电压V不超过容许电压V’。
第一实施例的效果如以上说明的那样，按照本第一实施例，在信号接收时，由于二次电池的电压不超过容许电压，所以可抑制伴随信号接受的二次电池的劣化。
第二实施例在以上的第一实施例中，充电电流的控制，在二次电池的电压达到预定电压以上的情况下，进行与接收信号状态无关的同样的处理，但本第二实施例则按照接收信号的形态来控制充电电流。
第二实施例的充电电流控制电路的结构图6表示本第二实施例的充电电流控制电路的结构。
充电电流控制电路300包括比较器301，比较预定的基准电压VREF和充电电压V，输出比较结果数据DCMP；控制期间设定部302，生成输出用于设定进行充电电流控制的控制期间设定数据DCI；AND电路303，获得比较结果数据和控制期间设定数据的逻辑积，作为控制期间指示数据DCIND来输出；参数设定部304，从容许电压V’、充电电流i、实际电池电压V0和二次电池的内部电阻r中，至少以容许电压V’和充电电流i为参数来输出；充电电流控制电阻设定部305，根据参数V’、i、(V0、r)和控制期间指示数据DCIND，输出控制信号S1～Sn，用于在后述的充电电流控制电阻R1～Rn中，选择实际使用的一个或多个充电电流控制电阻；和电阻部306，根据控制信号S1～Sn，改变实际的充电电流控制电路的电阻值。
图7表示电阻部306的一结构例。
电阻部306包括晶体管开关308-1～308-n，通过充电电流控制电阻设定部305在接收动作时使对应的控制信号SX(X=1～n)为“H”电平来达到导通状态；以及充电电流控制电阻RX(X=1～n)，在晶体管开关308-X(X=1～n)导通时，通过将电阻值对应的电流作为旁路电流流过，来控制二次电池220中流动的充电电流。
这里，说明代替第一实施例的充电电流控制电阻R，设置电阻部306的理由。
如图8所示，二次电池220的充电电流随电池电压而变化，电池电压越高，充电电流i就越小。
因此，如第一实施例那样，如果使充电电流控制电阻的电阻值固定，那么在电池电压降低的情况下，充电电流i增大，即使通过充电电流控制电阻来旁路充电电流，二次电池220的电压仍然升高，有超过容许电压V’的可能性。
此外，随着二次电池的劣化，内部电阻r的值随时间变大。因此，按上述第二方法决定的充电电流控制电阻R的值也随时间变化。
因此，在本第二实施例中，使充电电流控制电阻的电阻值按照二次电池220的电池电压来改变，从而改变充电电流的旁路量，确保二次电池220的电压在容许电压V’以下。
在第二实施例的动作说明之前，说明控制期间设定部302的动作例。
在这种情况下，说明1组数据用2字节数据来构成的情况，但并不限于此。
原样使用接收电路输出的情况在这种情况下，控制期间设定部302通过接收电路将接收的如图9(a)所示的接收数据DRC的图形作为原来控制期间设定数据DCI来输出。
因此，仅在接收数据DRC为“H”电平期间，即随着接收数据DRC的接收，在仅考虑充电电流流入二次电池220的期间，才进行充电电流控制。
按字节单位检测使用接收电路的输出数据的情况在这种情况下，控制期间设定部如图9(b)所示，通过接收电路，输出控制期间设定数据DCI，该数据用接收的构成接收数据DRC的各1字节数据的开始比特变为“H”电平，用1字节的数据接收结束定时变为“L”电平。
因此，不管接收数据DRC的数据内容如何，都按1字节单位来进行充电电流控制。
按一组数据长度(=1数据长度)单位检测使用接收电路的输出数据的情况在这种情况下，控制期间设定部如图9(c)所示，通过接收电路，输出控制期间设定数据DCI，该数据用接收的构成接收数据DRC的1组数据的最初数据的开始比特变为“H”电平，用该1组数据的接收结束定时变为“L”电平。
例如，在图9(c)中，在该1组数据长度的2字节相当的期间变为“H”电平。
因此，不管接收数据DRC的数据内容如何，都按1组数据长度单位来进行充电电流控制。
充电电流控制电路的动作下面，参照图6、图7和图9来说明本第二实施例的充电电流控制电路的动作。
充电电流控制电路300的比较器301比较预定的基准电压VREF和充电电压V，将比较结果数据DCMP输出至AND电路303。
此外，控制期间设定部302生成用于设定进行充电电流控制期间的控制期间设定数据DCI，输出至AND电路303。
其结果，AND电路303在比较结果数据DCMP为“H”电平，并且控制期间设定数据DCI为“H”电平期间，即充电电压V超过基准电压VREF期间，以及在控制期间设定数据DCI为“H”电平期间，使控制期间指示数据DCIND为“H”电平，并输出至充电电流控制电阻设定部305。
另一方面，参数设定部304在按上述第一方法决定充电电流控制电阻R的情况下，以容许电压V’和充电电流i为参数，输出至充电电流控制电阻设定部305，在按上述第二方法决定充电电流控制电阻R的情况下，以容许电压V’和充电电流i、实际的电池电压V0和内部电阻r为参数，输出至充电电流控制电阻设定部305。
这些结果，充电电流控制电阻设定部305在由控制期间指示数据DCIND指定的期间中，根据参数(=V’、i、V0、r)，在充电电流控制电阻R1～Rn中，应该实际选择使用的一个或多个充电电流控制电阻，对应的控制信号SX(X1～n)为“H”电平时输出至电阻部306。
由此，电阻部306导通控制信号SX为“H”电平的晶体管，将对应的充电电流电阻RX插入到电路中。
更具体地说，在期望的电流流过电阻部306的情况下，为了获得必要的合成电阻RSGM，在必要的充电电流控制电阻为R1、R2的情况下，控制信号S1、S2为“H”电平。
其结果，晶体管308-1、308-2导通，充电电流控制电阻R1、R2被插入在电源VCC和地之间，合成电阻RSGM的电阻值变为RSGM=(R1+R2)/(R1·R2)。
该合成电阻RSGM在用上述第一方法(充电电流控制电阻的设定方法之一)控制充电电流i的情况下，相对于二次电池220的容许电压V’，由于按满足RSGM≤V’/i0的关系来设定，所以接收电路232接收时二次电池220中流动的电流i变为i≤0，二次电池220不充电。
此外，按上述第二方法(充电电流控制电阻的设定方法之二)控制充电电流i的情况下，就二次电池220的容许电压V’、二次电池220的内部电阻r和实际电池电压V0来说，由于按满足RSGM≤(r·V’)/(i0·r+V0-V’)的关系来设定，所以二次电池220的充电时电压V常满足V≤V’的关系，二次电池220的电压V不超过容许电压V’。
第二实施例的效果如以上说明的那样，按照本第二实施例，在信号接收时，由于按照接收到的信号形态来控制充电电流，所以二次电池的电压不超过容许电压，可以抑制伴随信号接收的二次电池的劣化。
就是说，在图10(a)所示的接收信号的情况下，如图10(b)所示，在控制期间指示数据DCIND为“H”电平，控制期间指示数据DCIND为“H”电平期间，旁路充电电流。
因此，与图10(d)所示的以往例不同，如图10(c)所示，二次电池的电压不超过容许电压，可以抑制伴随信号接收的二次电池的劣化。
第二实施例的变形例[2.5.1]第一变形例在以上第二实施例的说明中，电阻部306的结构为并联连接结构，但如图11所示，电阻部306的结构为包括模拟开关308-1’～308-n’和充电电流控制电阻RX’(X=1～n)的结构，通过充电电流控制电阻设定部305使接收动作信号时对应的控制信号SX’(X=1～n)为“H”电平，模拟开关308-1’～308-n’变为导通状态，而通过将模拟开关308-X(X=1～n)导通时电阻值对应的电流作为旁路电流流过，串联连接用于控制流入二次电池220的充电电流的充电电流控制电阻RX’(X=1～n)，可以获得与上述第二实施例相同的效果。
第二变形例在以上的第二实施例和第一变形例的说明中，电阻部306的结构为并联或串联电阻的结构，但如图17(a)所示，设置通过来自充电电流控制电阻设定部305的控制信号SC来改变其电阻值的可变电阻元件，或如图17(b)、(c)所示，设置控制信号SC输入基极端子或栅极端子的晶体管，来构成电阻部306，以便改变旁路电流量，也可以获得与上述实施例2相同的效果。
第三实施例在上述各实施例中，通过旁路充电电流，可使电池的电池电压不超过容许电压，但本第三实施例通过控制信号接收时接收的电能和信号发送时放出的电能收支，使二次电池的电池电压不超过容许电压。
就是说，通过发送来放出与通过接收信号对二次电池充电的电能相当的电能。
作为更具体的方法，可考虑以下方法。
回波反回发送接收的数据和相同数据将接收的数据和相同数据对着发送元并回波反回发送，使能量收支一致。
发送与接收的数据对应的放电数据发送可放出与接收时的充电电能量对应的电能量的放电数据。
这种情况下，充电电能量和放电电能量不一定必须一致，按照二次电池的电池电压进行适当选择就可以。
例如，在电池电压接近容许电压的情况下，即电池电压超过图11所示的阈值电压VTH的情况下，按充电电能量＜放电电能量那样来选择放电数据，而在电池电压低于图12所示的阈值电压VTH的情况下，按充电电能量＞放电电能量那样来选择放电数据就可以。主要是只要按收支大致相同来选择就可以。
按照电池电压选择数据发送方法在电池电压接近容许电压的情况下，选择放电侧的数据发送方法，而在电池电压比容许电压低的情况下，选择充电侧的输入发送方法。
更具体地说，例如，假设从站对电子时钟侧传送数据的情况，如果进行成组传送，那么可以仅进行对电子时钟侧传送来的数据的响应(传送OK、再发要求等)。因此，与单独发送各数据的情况相比较，成组传送的方法使放出能量减小。
因此，在电池电压接近容许电压的情况下，单独地发送数据，而在电池电压低的情况下，通过成组传送来集中发送数据。
就是说，在二次电池的电压接近容许电压的情况下，假设放电电流＞充电电流而在二次电池的电压比容许电压低的情况下，采用放电电流＜充电电流那样的数据发送方法就可以。
第三实施例的效果如以上说明的那样，按照第三实施例，通过使接收的数据对应的充电能量与发送伴随的放电能量的收支一致，可以控制二次电池的电压，以便不超过容许电压，并且可以降低二次电池的劣化。
第四实施例在上述第一实施例和第二实施例中，分别通过充电电流控制电路235和300来旁路充电电流，以便二次电池的电池电压不超过容许电压，上述第三实施例通过控制信号接收时接收的电能量和信号发送时释放的电能量的收支，使二次电池的电池电压不超过容许电压，而本第四实施例是使通信时来自接收电路的充电电流不流入二次电池的在上述各实施例中，已经形成使限幅电路231动作的结构，以便二次电池220的电压在充电时不超过容许电压。
但是，在通信状态下，限幅电路231常常为非动作状态，因来自接收电路的充电电流，存在二次电池220的电压会超过容许电压的可能性。
因此，在本第四实施例中，如图13所示，在从接收电路至二次电池的充电电流路径中设有模拟开关244，用控制电路236来控制，以便在接收电路的接收动作时充电电流不流入二次电池。
其结果，与上述各实施例同样，可以用简单的结构来控制，以便通信时的蓄电装置(二次电池)的电压不超过容许电压。
第五实施例就上述各实施例来说，在二次电池220的电压比规定的电压高的情况下，使充电电流控制电路235已经达到常态连接状态。
但是，如果使充电电流控制电路235即使在非充电时(包括非通信时)也处于连接状态，那么使二次电池220放电，有产生会使电池容量不必要地减少的不良情况的可能性。
另一方面，由于限幅电路231在非通信时可动作，所以在非通信时，二次电池220的电压未超过容许电压，但在通信时，由于变为非动作状态，所以必须使充电电流控制电路235动作。
因此，本第五实施例通过控制电路236仅在限幅电路231处于非动作状态的通信时应该使充电电流控制电路235动作，决定在充电电流控制电路235内设置开关。
具体地说，如图14所示，在晶体管开关245和二次电池220之间的电流路径中，设有模拟开关246，用于正常时处于关断状态，而在控制电路236的控制下使充电电流控制电路235处于非动作状态。
由此，限幅电路231仅在变为非动作状态的通信时，使模拟开关246处于导通状态，可以旁路充电电流，以便二次电池220的电压不超过容许电压。
其结果，正常时没有不必要的放电，可以将二次电池220的电压进一步维持在可动作电压上。
实施例的变形例[6.1]第一变形例在上述实施例中，根据二次电池220的电压来判别充电状态，但也可以根据二次电池的充电电流(平均充电电流；参照图8)变化来进行判别。这种情况下，代替图3中的电池电压检测电路230，设置检测二次电池220的充电电流的充电电流检测电路就可以。
换句话说，如图18所示，代替电池电压检测电路230，为了检测二次电池220的充电电流，在晶体管242导通状态下，将通过电流检测电阻Ri来测定流入晶体管242侧的电流的充电电流检测电路230A与晶体管242串联连接就可以。
第二变形例就上述实施例来说，在实施例中，作为电子机器，以站100为例进行了说明，作为被充电电子机器，以电子钟表200为例进行了说明，但并不限于此，例如，可应用于电动牙刷、电动剃须器、无绳电话、携带电话、个人携带电话、可移动个人计算机、PDA(Personal DigitalAssistants个人信息终端)等配有二次电池的被充电装置、其充电装置上。
第三变形例就上述实施例而言，将充电电流控制电阻仅用于充电电流的旁路，但一边测定二次电池的内部电阻，一边用于估计二次电池的容量也可以。
更具体地说，参照图3来说明。
内部电阻的测定在测定内部电阻的情况下，首先，充电电流控制电路235在控制电路236的控制下检测充电中断时的二次电池220的电压值Evd后，输出控制信号SC2，使开关晶体管245变为导通状态。
由此，将充电电流控制电阻R与二次电池220并联连接，形成放电回路。
此外，电池电压检测电路230检测二次电池220两端子间的电压值Ev。
然后，在控制电路236的图中未示出的第一寄存器中，在端子P上存储感应信号的期间，即存储充电期间的二次电池220的电压值Evc(=充电时电压)。
作为该电压值Evc的检测定时，期望是充电中断之前或充电再开始之后的时刻，但即使是充电中断之后的时刻，如果检测伴随充电的电压上升并获得定时，那么同样可以使用。
此外，在控制电路236的图中未示出的第二寄存器中，在端子P上信号感应之前，例如，存储从充电中断开始经过规定时间(例如，10秒)时刻的二次电池220的电压值Evd。
而且，在控制电路236的图中未示出的第三寄存器中，通过充电电流控制电路235，存储从连接充电电流控制电阻R开始经过规定时间时刻的二次电池220的电压值Evr。
接着，控制电路236计算电压值Evc与电压值Evd的差，即计算二次电池220的内部电阻造成的电压上升部分ΔEv。
而且，控制电路236根据电压值Evd、电压值Evr和充电电流控制电阻R的电阻值Re，可以按照下式计算二次电池220的内部电阻r。
r=Re·(Evd-Evr)/Evr[6.3.2]电池容量的估计而且，控制电路配有用于预先把电压上升部分ΔEv(=Evc-Evd)变换成电池容量并输出的多个变换表，如果各变换表与二次电池220的不同内部电阻值(或内部电阻值范围)分别对应，那么根据计算的二次电池220的内部电阻r，在多个变换表中，实际上，如果指定把电压上升部分ΔEv(=Evc-Evd)变换成电池容量并输出时应该使用的变换表，那么可以容易地计算二次电池220的电池容量。
再有，作为上述内部电阻的测定和电池容量的估计方法的一例，控制充电电流控制电阻的连接/非连接，按规定的定时测定二次电池的电压，根据该测定电压，通过其它方法，也可以进行内部电阻值的测定和电池容量的估计。
例如，对二次电池间断地充电，在充电中断时把充电电流控制电阻与二次电池并联连接，检测从充电中断时开始至预定的第一规定时间之前、从充电的再开始至经过第一规定时间后或从充电中断开始经过第一规定时间后(但是，限制在检测出充电造成的电压上升的期间内)的其中任何一个时刻的二次电池电压的充电时电压，检测从充电中断开始经过预定的第二规定时间时刻的作为二次电池电压的电阻连接后电压，从充电时电压中减去电阻连接时电压，计算电压差，根据电压差和充电电流控制电阻的电阻值来计算二次电池的内部电阻，并且可根据电压差和计算出的内部电阻来估计二次电池的容量。
第四变形例在上述第三变形例中，仅停留在测定二次电池的内部电阻上，但本第四变形例还使用测定的内部电阻进行充电控制。
将二次电池的电池电压与未进行充电或通信(特别是接收)情况下的电池电压(以下称为正常时电池电压)进行比较，经常充电或通信(特别是接收)情况下的电池电压(以下，为了简化，称为通信时电池电压)升高。
这是因为二次电池的内部电阻造成的电压上升。
更具体地说，如图15所示，就内部电阻低的初期电池(所谓的未使用电池)来说，正常时电池电压与通信时电池电压大体相等。
与此相反，在内部电阻高的劣化电池中，与正常时电池电压相比，通信时电池电压升高。
例如，电池初期的通信时电池电压达到4.0[V]左右的情况下，正常时电池电压有大约为4.0[V]的情况，但在电池劣化的通信时电池电压达到4.0[V]左右的情况下，正常时电池电压有大约为2.8[V]的情况。
因此，在未监视内部电阻的情况下，通过看准预定使用期间的电池的内部电阻上限值，即使产生电池劣化，存在通信时电池电压上升的情况，也必须控制充电电流，以便通信时电压不超过电池容许电压V’(在图15中为4.2[V]左右)。
因此，如果不监视内部电阻r，那么在使用初期的内部电阻为低的初期电池的情况下，也会使伴随通信的充电即充电电流i受限制，实际上，使用伴随通信(特别是接收)的电流的充电不能进行。
因此，在本第四变形例中，考虑伴随二次电池劣化的内部电阻r的电阻值变化，在不超过容许电压V’的范围内尽量进行充电，为了确保电子机器的可使用时间，通过监视二次电池的内部电阻值，根据内部电阻值来控制充电电流，可进行高效率的充电。
图16表示作为第四变形例的电子机器的电子钟表主要部分的示意结构方框图。在图16中，与图3的第一实施例相同的部分附以相同的符号，省略其详细说明。
在图16中，与第一实施例的不同点在于，代替充电电流控制电阻R，设有第二实施例的电阻部306，根据控制电路236检测的内部电阻值，控制电路236可控制电阻部306(参照图6和图7)。
下面说明主要工作。
如第三变形例中所示的那样，控制电路236计算电压值Evc与电压值Evd的差，即计算二次电池220的内部电阻造成的电压上升部分ΔEv，根据电压值Evd、电压值Evr和充电电流控制电阻R的电阻值Re，按照下式计算二次电池220的内部电阻r。
r=Re·(Evd-Evr)/Evr接着，控制电路236进行计算，计算与内部电阻r对应的的电阻部306的电阻值，在充电电流控制电阻R1～Rn中，实际上应该选择一个或多个充电电流控制电阻，以对应的控制信号SX(X1～n)作为“H”电平输出至电阻部306。
由此，电阻部306在控制信号变为“H”电平时导通晶体管，把对应的充电电流控制电阻RX插入在电路中。
其结果，在二次电池220的内部电阻r低的状况下，进行使二次电池的充电电流可流动的设定，而在内部电阻r高的状况下，进行使二次电池的充电电流不流动的控制。
更具体地说，电阻部306的合成电阻RSGM可这样设定，对于二次电池220的容许电压V’、检测出的二次电池220的内部电阻r和有效电池电压V0来说，满足RSGM≤(r·V’)/(i0·r+V0-V’)的关系，二次电池220的充电时电压V只要时常满足V≤V’的关系，那么二次电池220的电压V就不会超过容许电压V’，并且可以高效率地进行充电。
本发明的其它形态[7.1]第一其它形态在配有蓄电装置和接收装置及充电电流控制电路，蓄电装置可从外部充电，并且设定充电电压以便不超过预定的容许电压，接收装置接收来自外部的信号，而充电电流控制电路有多个电阻元件、把多个电阻元件中的一个或多个所述电阻元件与蓄电装置并联连接的开关电路，为了不超过伴随接收的蓄电装置的容许电压，对充电电流进行仅预定规定量的旁路，通过把蓄电装置的充电路径和接收装置的信号路径的一部分进行共用，在接收装置接收时可进行蓄电装置充电的电子机器中，可包括把电阻元件作为蓄电装置的放电电阻来进行蓄电装置的放电，根据预定的规定定时的蓄电装置的电压来计算该蓄电装置的内部电阻的内部电阻计算步骤。
第二其它形态在配有蓄电装置和接收装置及充电电流控制电路，蓄电装置可从外部充电，并且设定充电电压以便不超过预定的容许电压，接收装置接收来自外部的信号，而充电电流控制电路有多个电阻元件、把多个电阻元件中的一个或多个所述电阻元件与蓄电装置并联连接的开关电路，为了不超过伴随接收的蓄电装置的容许电压，对充电电流进行仅预定规定量的旁路，通过把蓄电装置的充电路径和接收装置的信号路径的一部分进行共用，在接收装置接收时可进行蓄电装置充电的电子机器中，可包括把电阻元件作为蓄电装置的放电电阻来进行蓄电装置的放电，根据预定的规定定时的蓄电装置的电压来计算该蓄电装置的内部电阻的内部电阻计算步骤。
第三其它形态在本发明的第一和第二其它形态中，可配有根据检测出的内部电阻来控制电阻元件的电阻值的电阻值控制步骤。
第四其它形态在配有蓄电装置和接收装置，蓄电装置可从外部充电，并且设定充电电压以便不超过预定的容许电压，而接收装置接收来自外部的信号，通过把蓄电装置的充电路径和接收装置的信号路径的一部分进行共用，在接收装置接收时可进行蓄电装置充电的电子机器中，可包括把可变电阻元件作为蓄电装置的放电电阻来进行蓄电装置的放电，根据预定的规定定时的蓄电装置的电压来计算该蓄电装置的内部电阻的内部电阻计算步骤。
第五其它形态在本发明的第四其它形态中，可配有根据检测出的内部电阻来检测可变电阻元件的电阻值的电阻值控制步骤。
第六其它形态在配有蓄电装置和接收装置，蓄电装置可从外部充电，并且设定充电电压以便不超过预定的容许电压，而接收装置接收来自外部的信号，通过把蓄电装置的充电路径和接收装置的信号路径的一部分进行共用，在接收装置接收时可进行蓄电装置充电的电子机器中，可包括以下步骤电压检测步骤，检测蓄电装置的电压；和充电电流旁路步骤，根据检测出的蓄电装置的电压，通过把伴随接收的蓄电装置的充电电流进行仅预定规定量的旁路，来控制蓄电装置的电压，以便不超过容许电压。
第七其它形态在本发明的第一至第六的其中任何一个其它形态中，可配有根据计算出的蓄电装置的内部电阻来估计蓄电装置的电池容量的电池容量估计步骤。
权利要求
1．一种电子机器，其特征在于，包括蓄电装置，可从外部进行充电，并且设定充电电压，以便不超过预定的容许电压；接收装置，接收来自外部的信号；和充电电流控制部件，控制伴随所述接收的对所述蓄电装置的充电电流，以便不超过所述容许电压；通过使所述蓄电装置的充电路径和所述接收装置的信号路径的一部分共用，在所述接收装置接收时进行对所述蓄电装置的充电。
2．如权利要求1所述的电子机器，其特征在于，所述充电电流控制部件配有充电电流旁路部件，仅按预定的规定量旁路所述充电电流。
3．如权利要求2所述电子机器，其特征在于，所述充电电流旁路部件包括电阻元件；和开关部件，使所述电阻元件与所述蓄电装置并联连接。
4．如权利要求2所述电子机器，其特征在于，所述充电电流旁路部件包括多个电阻元件；和开关部件，在所述多个电阻元件中，使一个或多个所述电阻元件与所述蓄电装置并联连接。
5．如权利要求3所述的电子机器，其特征在于，所述充电电流控制部件包括内部电阻检测部件，检测所述蓄电装置的内部电阻；和电阻值控制部件，根据检测的所述内部电阻来控制所述电阻元件的电阻值。
6．如权利要求4所述的电子机器，其特征在于，所述充电电流控制部件包括内部电阻检测部件，检测所述蓄电装置的内部电阻；和开关控制装置，根据检测的所述内部电阻来控制所述开关部件。
7．如权利要求2所述的电子机器，其特征在于，所述充电电流旁路部件包括可改变电阻值的可变电阻元件；和电阻控制装置，根据充电电流或所述容许电压来控制所述可变电阻元件的电阻值。
8．如权利要求7所述的电子机器，所述充电电流控制部件有检测所述蓄电装置内部电阻的内部电阻检测部件；所述电阻控制装置根据检测的所述内部电阻来控制所述可变电阻元件的电阻值。
9．如权利要求1所述的电子机器，其特征在于，所述信号包括表示数据开始的开始比特信号；所述充电电流控制部件根据所述开始比特信号的接收定时开始所述充电电流的控制。
10．如权利要求9所述的电子机器，其特征在于，所述充电电流控制部件根据与所述开始比特信号对应的数据接收结束时间来结束所述充电电流的控制。
11．如权利要求1所述的电子机器，其特征在于，所述充电电流控制部件根据与所述信号的信号图形对应的充电状态来控制所述充电电流。
12．如权利要求1所述的电子机器，其特征在于，所述充电电流控制部件配有检测所述蓄电装置蓄电电压的蓄电电压检测部件；在用所述蓄电电压检测部件检测的所述蓄电电压超过预先规定的预定工作开始电压的情况下，控制伴随所述接收的对所述蓄电装置的充电电流，以便不超过所述容许电压。
13．如权利要求2所述的电子机器，其特征在于，所述充电电流旁路部件配有旁路路径形成开关部件，仅在所述接收装置接收时才使旁路路径形成。
14．一种电子机器，配有蓄电装置和接收装置，蓄电装置可从外部充电，并且设定充电电压以便不超过预定的容许电压，接收装置接收来自外部的信号，通过使所述蓄电装置的充电路径和所述接收装置的信号路径的一部分共用，在所述接收装置接收时可进行向所述蓄电装置的充电，其特征在于，该电子机器配有能量收支控制部件，通过控制向所述蓄电装置的充电能量和来自所述蓄电装置的放电能量的收支来控制所述蓄电装置的蓄电电压，以便不超过所述容许电压。
15．如权利要求14所述的电子机器，其特征在于，所述能量收支控制部件配有数据反馈部件，发送与接收数据对应的规定的反馈数据。
16．如权利要求15所述的电子机器，其特征在于，所述数据反馈部件把所述反馈数据作为与所述接受到的数据相同的数据。
17．如权利要求15所述的电子机器，其特征在于，所述数据反馈部件从预定的多个数据中选择与所述接收到的数据的充电能量对应的数据作为所述反馈数据。
18．如权利要求14所述的电子机器，其特征在于，所述能量收支控制部件在发送与接收到的数据对应的反馈数据时，在与发送所述反馈数据所必需的所述放电能量不同的多个传输方式中，根据所述蓄电装置的蓄电电压来选择其中一个传输方式，并进行发送。
19．如权利要求18所述的电子机器，其特征在于，所述能量收支控制部件在所述蓄电装置的蓄电电压比规定的第一基准电压高的情况下，选择与所述数据接收时的充电电流相比，所述反馈数据的发送时的放电电流多的传输方式；在所述蓄电装置的蓄电电压比规定的第二基准电压低的情况下，选择与接收到的所述数据接收时的充电电流相比，所述反馈数据发送时的放电电流少的传输方式。
20．如权利要求14所述电子机器，其特征在于，所述能量收支控制部件包括数据反馈部件，发送与接收到的数据对应的规定的反馈数据；和放电电流控制装置，控制发送所述反馈数据时的所述蓄电装置的放电电流。
21．如权利要求20所述的电子机器，其特征在于，所述充电电流控制部件包括多个电阻元件；和电阻选择插入部件，根据设定的放电电流，在所述多个电阻元件中，选择其中一个或多个所述电阻元件，插入于放电路径中。
22．如权利要求20所述的电子机器，其特征在于，所述放电电流控制部件包括可变电阻元件，设置在放电路径上，可改变电阻值；和电阻控制部件，根据应该设定的放电电流来控制所述可变电阻元件的电阻值。
23．一种电子机器，配有蓄电装置和接收装置，蓄电装置可从外部充电，并且设定充电电压以便不超过预定的容许电压，而接收装置接收来自外部的信号，通过使所述蓄电装置的充电路径和所述接收装置的信号路径的一部分共用，在所述接收装置接收时可进行对所述蓄电装置的充电，其特征在于，该电子机器配有蓄电电压检测部件，检测所述蓄电装置的蓄电电压；和开关部件，设置在所述接收装置和所述蓄电装置之间，在所述蓄电电压检测部件检测出的所述蓄电电压超过所述容许电压期间，使所述接收装置和所述蓄电装置不连接。
24．一种电子机器的控制方法，控制这样的电子机器，该装置配有蓄电装置和接收装置，蓄电装置可从外部充电，并且设定充电电压以便不超过预定的容许电压，而接收装置接收来自外部的信号，通过使所述蓄电装置的充电路径和所述接收装置的信号路径的一部分共用，在所述接收装置接收时可进行对所述蓄电装置的充电，其特征在于，该方法包括电压检测步骤，检测所述蓄电装置的电压；和充电电流旁路步骤，根据所述检测出的所述蓄电装置的电压，通过仅按预定规定量使伴随所述接收的对所述蓄电装置的充电电流旁路，来控制所述蓄电装置的电压，以便不超过所述容许电压。
全文摘要
把二次电池的充电路径和接收装置中的信号路径的一部分共用,伴随接收的接收时电流成为二次电池的充电电流的电子机器,在二次电池的电压在容许电压附近的情况下,旁路伴随信号接收的充电电流,控制二次电池的电压,以便不超过容许电压。
文档编号H02J7/00GK1296659SQ00800356
公开日2001年5月23日 申请日期2000年3月21日 优先权日1999年3月18日
发明者青岛一郎, 早川求, 小须田司, 本田克行 申请人:精工爱普生株式会社