專利名稱：電子機器和電子機器的控制方法
技術領域：
本發明涉及電子機器和電子機器的控制方法，特別涉及通過把為了供給驅動電源而內裝的二次電池的充電路徑和該電子機器從外部接收信號時的接收信號的信號路徑的一部分共用，從而在接收時可進行對二次電池充電的電子機器和電子機器的控制方法。
背景技術：
近年來，將攜帶終端和電子時鐘等小型攜帶電子機器(=被充電電子機器)裝入稱為站的充電器中，帶有進行該攜帶電子機器的充電的結構是眾所周知的。
在這樣的結構中，在小型攜帶電子機器內，作為用于蓄電充電的電能的蓄電裝置，設有鋰離子二次電池。
這種鋰離子二次電池具有高電壓、高能量密度下自身放電比較少等特征，特別在要求高能量密度的小型攜帶電子機器(例如，攜帶電話、攝象一體型視頻錄象機、筆記本型個人計算機等)中被廣泛地使用。
上述鋰離子二次電池，如果施加所謂的容許電壓以上的電壓，那么樹枝石(樹枝狀結晶)析出，造成內部短路現象，從而縮短電池壽命。
因此，作為一般的充電方法，在鋰離子二次電池的充電電壓達到容許電壓前進行固定電流充電，而在充電電壓達到容許電壓以后進行固定電壓充電(對于細節來說，參照特開平5-111184號公報)。
此外，在小型攜帶電子機器和充電器之間進行充電時，設有限制電池電壓上升的限幅電路，以便鋰離子二次電池的電池電壓不超過容許電壓。
但是，不僅在上述小型攜帶電子機器和充電器之間充電，還通過共用充電路徑和信號接收路徑的一部分來進行通信，而且，在按同一方式(例如，電磁耦合方式、光耦合方式)進行充電和數據通信的情況下，充電時使上述限幅電路動作，以便鋰離子二次電池的電池電壓不超過容許電壓，并且必須進行控制，以便鋰離子二次電池的電池電壓不超過容許電壓。
但是，在小型攜帶電子機器接收信號的情況下，如果限幅電路工作，那么通過限幅電路對接收電路不傳送電壓變動，接收電路可能不能進行信號接收。
因此，在通信時具有可使限幅電路處于非工作狀態的結構。
因此，在小型攜帶電子機器接收數據時，有利用通信上不需要的剩余電力來對小型攜帶電子機器充電的優點，但在小型攜帶電子機器的鋰離子二次電池的電池電壓接近容許電壓的情況下，存在鋰離子二次電池的電池電壓可能超過容許電壓，縮短鋰離子二次電池的壽命的問題。
因此，本發明的目的在于提供在通信時產生的接收時電流變為充電電流時，防止二次電池的電壓超過容許電壓，可防止二次電池的劣化的電子機器和電子機器的控制方法。
發明的公開本發明的電子機器的特征在于，包括蓄電裝置，可從外部進行充電，并且設定充電電壓，以便不超過預定的容許電壓；接收裝置，接收來自外部的信號；和充電電流控制部件，控制伴隨所述接收的對所述蓄電裝置的充電電流，以便不超過所述容許電壓；通過使所述蓄電裝置的充電路徑和所述接收裝置的信號路徑的一部分共用，在所述接收裝置接收時進行對所述蓄電裝置的充電。
此外，從其它觀點來看，本發明的電子機器配有蓄電裝置和接收裝置，蓄電裝置可從外部充電，并且設定充電電壓以便不超過預定的容許電壓，接收裝置接收來自外部的信號，通過使所述蓄電裝置的充電路徑和所述接收裝置的信號路徑的一部分共用，在所述接收裝置接收時可進行向所述蓄電裝置的充電，其特征在于，該電子機器配有能量收支控制部件，通過控制向所述蓄電裝置的充電能量和來自所述蓄電裝置的放電能量的收支來控制所述蓄電裝置的蓄電電壓，以便不超過所述容許電壓。
而且，從其它觀點看，本發明的電子機器配有蓄電裝置和接收裝置，蓄電裝置可從外部充電，并且設定充電電壓以便不超過預定的容許電壓，而接收裝置接收來自外部的信號，通過使所述蓄電裝置的充電路徑和所述接收裝置的信號路徑的一部分共用，在所述接收裝置接收時可進行對所述蓄電裝置的充電，其特征在于，所述充電電流控制部件配有蓄電電壓檢測部件，檢測所述蓄電裝置的蓄電電壓；和開關部件，設置在所述接收裝置和所述蓄電裝置之間，在所述蓄電電壓檢測部件檢測出的所述蓄電電壓超過所述容許電壓期間，使所述接收裝置和所述蓄電裝置不連接。
本發明的電子機器的控制方法，控制這樣的電子機器，該裝置配有蓄電裝置和接收裝置，蓄電裝置可從外部充電，并且設定充電電壓以便不超過預定的容許電壓，而接收裝置接收來自外部的信號，通過使所述蓄電裝置的充電路徑和所述接收裝置的信號路徑的一部分共用，在所述接收裝置接收時可進行對所述蓄電裝置的充電，其特征在于，該方法包括電壓檢測步驟，檢測所述蓄電裝置的電壓；和充電電流旁路步驟，根據所述檢測出的所述蓄電裝置的電壓，通過僅按預定規定量使伴隨所述接收的對所述蓄電裝置的充電電流旁路，來控制所述蓄電裝置的電壓，以便不超過所述容許電壓。
附圖的簡單說明
圖1是表示本發明實施例的站和電子時鐘結構的平面圖。
圖2是表示本發明實施例的站和電子時鐘結構的剖面圖。
圖3是圖1的電子時鐘的主要部分的示意結構方框圖。
圖4是說明二次電池充電時電壓的圖。
圖5是說明本發明的工作原理的圖。
圖6是第二實施例的充電電流控制電路的示意結構方框圖。
圖7是說明電阻部一例的圖。
圖8是說明充電電流與電池電壓關系的圖。
圖9是說明控制期間指示數據的圖。
圖10是說明第二實施例效果的圖。
圖11是說明第二實施例的變形例的圖。
圖12是說明第三實施例工作的圖。
圖13是說明第四實施例工作的圖。
圖14是說明第五實施例工作的圖。
圖15是說明正常時電池電壓與通信時電池電壓關系的圖。
圖16是實施例的第四變形例的電子時鐘的主要部分的示意結構方框圖。
圖17是說明第二實施例的變形例的圖。
圖18是說明上述實施例的變形例的圖。
實施發明的最佳形態為了更詳細地說明本發明，根據附圖來說明。
第一實施例首先，說明本發明的第一實施例。再有，作為本實施例，以作為電子機器的電子時鐘為例，充電電子時鐘，并且以在電子時鐘間進行通信的站為例進行說明，但本發明并不限于此。
機械結構圖1表示實施例的站和電子時鐘的平面圖。
如圖1所示，電子時鐘200在進行充電和數據傳送等情況下被裝入站100的凹部101。由于該凹部101形成比電子時鐘200的本體201和表帶202大一些的形狀，所以時鐘本體201在面對站100的位置狀態下被裝入。
此外，在站100中，設有用于指示充電開始的充電開始鈕1031及指示數據傳送開始的傳送開始鈕1032等各種輸入部，以及進行各種顯示的顯示部104。再有，本實施例的電子時鐘200在通常使用狀態下被戴在使用者的手腕上，不用說，在顯示部204上顯示日期時刻等，但通過圖中未示出的傳感器等，有每隔一定時間檢測和存儲脈搏數或心跳數等生物信息。
圖2是圖1中A-A線的剖面圖。如圖所示，在電子時鐘的本體201的下面內蓋212上，數據傳送和充電的時鐘側線圈210通過玻璃蓋211來設置。此外，在時鐘本體201中，設有與二次電池220和時鐘側線圈210等連接的電路板221。
另一方面，作為站100的凹部101，在與時鐘側線圈210對置的位置上，站側線圈110通過玻璃蓋111來設置。此外，在站100中，設有與線圈110、充電開始鈕1031、輸送開始鈕1032、顯示部104、一次電源(圖中省略)等連接的電路板121。
這樣，在電子時鐘200被裝入站100的狀態下，站側線圈110和時鐘側線圈210通過玻璃蓋111、211非物理接觸，但線圈卷繞面大致平行，變為電磁耦合狀態。
此外，站側線圈110和時鐘側線圈210由于避免各自時鐘結構部分的著磁的理由、避免時鐘側的重量增加的理由、避免磁性金屬露出的理由等而為沒有磁芯的空心型。因此，在應用在沒有這些問題的電子機器中的情況下，采用帶有磁芯的線圈也可以。但是，如果線圈上施加的信號頻率很高，那么空心型更好。
電子時鐘的概要結構下面說明電子時鐘的概要結構。
圖3表示電子時鐘的主要部分的概要結構方框圖。
電子時鐘200大致包括時鐘側線圈210，具有作為電磁耦合數據收發天線的功能；二次電池220，具有作為蓄電部件的功能；電池電壓檢測電路230，檢測二次電池220的電池電壓；限幅電路231，在二次電池220的電壓達到規定的限幅電壓以上的情況下，從時鐘側線圈210斷路二次電池220；接收電路232，通過時鐘側線圈210來接收各種信號，輸出接收數據DRC；發送電路234，通過激勵晶體管233和發送電阻RS來發送各種信號；充電電流控制電路235，控制接收電路232接收時的二次電池220的充電電流；控制電路236，控制整個電子時鐘200；輸入部237，用于用戶輸入各種數據；顯示部238，在控制電路236控制下顯示各種信息；和防止反向電流二極管239，防止來自時鐘側線圈210的反向充電電流。
限幅電路231包括比較器241，在二次電池220的電壓超過預定的與容許電壓相當的基準電壓REF的情況下，限幅控制信號就變為“H”電平；晶體管開關242，在從比較器241輸出的限幅控制信號為“H”電平的情況下變為導通狀態，通過使計時側線圈的輸出端子為短路狀態，從計時側線圈斷路二次電池220；和模擬開關243，正常時為導通狀態，而在控制電路236的控制下，使限幅電路231為非工作狀態。
充電電流控制電路235包括晶體管開關245，通過控制電路236在接收電路的接收工作時將充電電流控制信號達到“H”電平來變為導通狀態；和充電電流控制電阻R，通過以晶體管開關導通時電阻值對應的電流作為旁路電流來流動，控制二次電池220中流動的充電電流。
充電時電壓和充電電流的關系這里，說明二次電池220的充電時電壓和充電電流的關系。
圖4表示二次電池220的等效電路圖。
如圖4所示，在二次電池220的實際電池電壓為V0，二次電池220的內部電阻為r的情況下，如果充電電流i流過，那么二次電池220的充電時電壓V按下式表示。
V=V0+i·r[1.4]充電電流控制電路的工作原理下面說明充電電流控制電路的工作原理。
如上所述，由于二次電池220的充電時電壓V按V=V0+i·r來表示，所以如果二次電池220的容許電壓為V’，那么按滿足V≤V’那樣來控制充電電流i就可以。
以下，說明滿足該條件的充電電流控制電阻的設定方法。
充電電流控制電阻R的設定方法(之一)這里，參照圖5說明充電電流控制電阻R的設定方法的簡單方法。
如果充電電流控制電阻的電阻值為R，充電電流控制電阻中流動的電流為i1，那么由于有V≤V’所以i1·R≤V’，即最好i1≤V’/R……(1)得到滿足。
而且，如果i≤0
，那么二次電池220不充電，由于i0=i1+i，所以變為i0≤i1 ……(2)。因此，由式(1)和式(2)，最好滿足i0≤V’/R ……(3)。如果將式(3)變形，那么滿足R≤V’/i0，二次電池220不充電。
更具體地說，在容許電壓V’=4[V]，輸入電流i0=10[mA]的情況下，由于變為R≤4/10×10-3=400[Ω]，所以可以設定成充電電流控制電阻的電阻值R=400[Ω]。
充電電流控制電阻R的設定方法(之二)上述充電電流控制電阻R的設定方法(之一)是簡單地設定充電電流控制電阻值的方法，而本設定方法是更精確地設定充電電流控制電阻值的方法。
如圖5所示，有i0=i1+i ……(1)，變為V=i1·R ……(2)=i·r+V0……(3)其中，如果將式(2)變形，那么i1=V/R ……(4)，如果將式(3)變形，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，通過根據輸入電流i0、二次電池的內部電阻r、實際電池電壓V0、容許電壓V’來決定充電電流控制電阻R，二次電池220的電壓就不超過容許電壓V’。
第一實施例的動作下面說明第一實施例的電子時鐘200的工作，主要說明信號接收時的工作。
電子時鐘200的時鐘側線圈210具有作為用作電磁耦合數據收發天線的功能，如果從站100的站側線圈110發送信號，那么對控制電路236通知其旨意。
由此，控制電路236輸出控制信號SC1，使限幅電路231的模擬開關243變為關斷狀態。
由此，限幅電路231與晶體管開關242的導通/截止狀態無關不進行有效的動作。
然后，接收電路232通過時鐘側線圈210來接收各種信號，將接收數據輸出至控制電路236。
與該接收電路232的各種信號的接收動作并行，電池電壓檢測電路230檢測二次電池220的電池電壓，將檢測結果通知控制電路236。
另一方面，如果電池電壓檢測電路230檢測出的充電時的二次電池220的電池電壓的充電時電壓V超過預定的工作開始閾值電壓VTH，那么控制電路236輸出控制信號SC2，使開關晶體管245變為導通狀態。
其結果，按上述第一方法(充電電流控制電阻的設定方法之一)，在控制充電電流i的情況下，由于充電電流控制電阻R相對于二次電池220的容許電壓V’按滿足R≤V’/i0的關系來設定，所以在接收電路232的接收時，二次電池220中流過的電流變為i≤0，二次電池220不充電。
此外，按上述第二方法(充電電流控制電阻的設定方法之二)，在控制充電電流i的情況下，充電電流控制電阻R相對于二次電池220的容許電壓V’、二次電池220的內部電阻r和實際的電池電壓V0，由于按滿足R≤(r·V’)/(i0·r+V0-V’)的關系來設定，所以二次電池220的充電時電壓V常滿足V≤V’的關系，二次電池220的電壓V不超過容許電壓V’。
第一實施例的效果如以上說明的那樣，按照本第一實施例，在信號接收時，由于二次電池的電壓不超過容許電壓，所以可抑制伴隨信號接受的二次電池的劣化。
第二實施例在以上的第一實施例中，充電電流的控制，在二次電池的電壓達到預定電壓以上的情況下，進行與接收信號狀態無關的同樣的處理，但本第二實施例則按照接收信號的形態來控制充電電流。
第二實施例的充電電流控制電路的結構圖6表示本第二實施例的充電電流控制電路的結構。
充電電流控制電路300包括比較器301，比較預定的基準電壓VREF和充電電壓V，輸出比較結果數據DCMP；控制期間設定部302，生成輸出用于設定進行充電電流控制的控制期間設定數據DCI；AND電路303，獲得比較結果數據和控制期間設定數據的邏輯積，作為控制期間指示數據DCIND來輸出；參數設定部304，從容許電壓V’、充電電流i、實際電池電壓V0和二次電池的內部電阻r中，至少以容許電壓V’和充電電流i為參數來輸出；充電電流控制電阻設定部305，根據參數V’、i、(V0、r)和控制期間指示數據DCIND，輸出控制信號S1～Sn，用于在后述的充電電流控制電阻R1～Rn中，選擇實際使用的一個或多個充電電流控制電阻；和電阻部306，根據控制信號S1～Sn，改變實際的充電電流控制電路的電阻值。
圖7表示電阻部306的一結構例。
電阻部306包括晶體管開關308-1～308-n，通過充電電流控制電阻設定部305在接收動作時使對應的控制信號SX(X=1～n)為“H”電平來達到導通狀態；以及充電電流控制電阻RX(X=1～n)，在晶體管開關308-X(X=1～n)導通時，通過將電阻值對應的電流作為旁路電流流過，來控制二次電池220中流動的充電電流。
這里，說明代替第一實施例的充電電流控制電阻R，設置電阻部306的理由。
如圖8所示，二次電池220的充電電流隨電池電壓而變化，電池電壓越高，充電電流i就越小。
因此，如第一實施例那樣，如果使充電電流控制電阻的電阻值固定，那么在電池電壓降低的情況下，充電電流i增大，即使通過充電電流控制電阻來旁路充電電流，二次電池220的電壓仍然升高，有超過容許電壓V’的可能性。
此外，隨著二次電池的劣化，內部電阻r的值隨時間變大。因此，按上述第二方法決定的充電電流控制電阻R的值也隨時間變化。
因此，在本第二實施例中，使充電電流控制電阻的電阻值按照二次電池220的電池電壓來改變，從而改變充電電流的旁路量，確保二次電池220的電壓在容許電壓V’以下。
在第二實施例的動作說明之前，說明控制期間設定部302的動作例。
在這種情況下，說明1組數據用2字節數據來構成的情況，但并不限于此。
原樣使用接收電路輸出的情況在這種情況下，控制期間設定部302通過接收電路將接收的如圖9(a)所示的接收數據DRC的圖形作為原來控制期間設定數據DCI來輸出。
因此，僅在接收數據DRC為“H”電平期間，即隨著接收數據DRC的接收，在僅考慮充電電流流入二次電池220的期間，才進行充電電流控制。
按字節單位檢測使用接收電路的輸出數據的情況在這種情況下，控制期間設定部如圖9(b)所示，通過接收電路，輸出控制期間設定數據DCI，該數據用接收的構成接收數據DRC的各1字節數據的開始比特變為“H”電平，用1字節的數據接收結束定時變為“L”電平。
因此，不管接收數據DRC的數據內容如何，都按1字節單位來進行充電電流控制。
按一組數據長度(=1數據長度)單位檢測使用接收電路的輸出數據的情況在這種情況下，控制期間設定部如圖9(c)所示，通過接收電路，輸出控制期間設定數據DCI，該數據用接收的構成接收數據DRC的1組數據的最初數據的開始比特變為“H”電平，用該1組數據的接收結束定時變為“L”電平。
例如，在圖9(c)中，在該1組數據長度的2字節相當的期間變為“H”電平。
因此，不管接收數據DRC的數據內容如何，都按1組數據長度單位來進行充電電流控制。
充電電流控制電路的動作下面，參照圖6、圖7和圖9來說明本第二實施例的充電電流控制電路的動作。
充電電流控制電路300的比較器301比較預定的基準電壓VREF和充電電壓V，將比較結果數據DCMP輸出至AND電路303。
此外，控制期間設定部302生成用于設定進行充電電流控制期間的控制期間設定數據DCI，輸出至AND電路303。
其結果，AND電路303在比較結果數據DCMP為“H”電平，并且控制期間設定數據DCI為“H”電平期間，即充電電壓V超過基準電壓VREF期間，以及在控制期間設定數據DCI為“H”電平期間，使控制期間指示數據DCIND為“H”電平，并輸出至充電電流控制電阻設定部305。
另一方面，參數設定部304在按上述第一方法決定充電電流控制電阻R的情況下，以容許電壓V’和充電電流i為參數，輸出至充電電流控制電阻設定部305，在按上述第二方法決定充電電流控制電阻R的情況下，以容許電壓V’和充電電流i、實際的電池電壓V0和內部電阻r為參數，輸出至充電電流控制電阻設定部305。
這些結果，充電電流控制電阻設定部305在由控制期間指示數據DCIND指定的期間中，根據參數(=V’、i、V0、r)，在充電電流控制電阻R1～Rn中，應該實際選擇使用的一個或多個充電電流控制電阻，對應的控制信號SX(X1～n)為“H”電平時輸出至電阻部306。
由此，電阻部306導通控制信號SX為“H”電平的晶體管，將對應的充電電流電阻RX插入到電路中。
更具體地說，在期望的電流流過電阻部306的情況下，為了獲得必要的合成電阻RSGM，在必要的充電電流控制電阻為R1、R2的情況下，控制信號S1、S2為“H”電平。
其結果，晶體管308-1、308-2導通，充電電流控制電阻R1、R2被插入在電源VCC和地之間，合成電阻RSGM的電阻值變為RSGM=(R1+R2)/(R1·R2)。
該合成電阻RSGM在用上述第一方法(充電電流控制電阻的設定方法之一)控制充電電流i的情況下，相對于二次電池220的容許電壓V’，由于按滿足RSGM≤V’/i0的關系來設定，所以接收電路232接收時二次電池220中流動的電流i變為i≤0，二次電池220不充電。
此外，按上述第二方法(充電電流控制電阻的設定方法之二)控制充電電流i的情況下，就二次電池220的容許電壓V’、二次電池220的內部電阻r和實際電池電壓V0來說，由于按滿足RSGM≤(r·V’)/(i0·r+V0-V’)的關系來設定，所以二次電池220的充電時電壓V常滿足V≤V’的關系，二次電池220的電壓V不超過容許電壓V’。
第二實施例的效果如以上說明的那樣，按照本第二實施例，在信號接收時，由于按照接收到的信號形態來控制充電電流，所以二次電池的電壓不超過容許電壓，可以抑制伴隨信號接收的二次電池的劣化。
就是說，在圖10(a)所示的接收信號的情況下，如圖10(b)所示，在控制期間指示數據DCIND為“H”電平，控制期間指示數據DCIND為“H”電平期間，旁路充電電流。
因此，與圖10(d)所示的以往例不同，如圖10(c)所示，二次電池的電壓不超過容許電壓，可以抑制伴隨信號接收的二次電池的劣化。
第二實施例的變形例[2.5.1]第一變形例在以上第二實施例的說明中，電阻部306的結構為并聯連接結構，但如圖11所示，電阻部306的結構為包括模擬開關308-1’～308-n’和充電電流控制電阻RX’(X=1～n)的結構，通過充電電流控制電阻設定部305使接收動作信號時對應的控制信號SX’(X=1～n)為“H”電平，模擬開關308-1’～308-n’變為導通狀態，而通過將模擬開關308-X(X=1～n)導通時電阻值對應的電流作為旁路電流流過，串聯連接用于控制流入二次電池220的充電電流的充電電流控制電阻RX’(X=1～n)，可以獲得與上述第二實施例相同的效果。
第二變形例在以上的第二實施例和第一變形例的說明中，電阻部306的結構為并聯或串聯電阻的結構，但如圖17(a)所示，設置通過來自充電電流控制電阻設定部305的控制信號SC來改變其電阻值的可變電阻元件，或如圖17(b)、(c)所示，設置控制信號SC輸入基極端子或柵極端子的晶體管，來構成電阻部306，以便改變旁路電流量，也可以獲得與上述實施例2相同的效果。
第三實施例在上述各實施例中，通過旁路充電電流，可使電池的電池電壓不超過容許電壓，但本第三實施例通過控制信號接收時接收的電能和信號發送時放出的電能收支，使二次電池的電池電壓不超過容許電壓。
就是說，通過發送來放出與通過接收信號對二次電池充電的電能相當的電能。
作為更具體的方法，可考慮以下方法。
回波反回發送接收的數據和相同數據將接收的數據和相同數據對著發送元并回波反回發送，使能量收支一致。
發送與接收的數據對應的放電數據發送可放出與接收時的充電電能量對應的電能量的放電數據。
這種情況下，充電電能量和放電電能量不一定必須一致，按照二次電池的電池電壓進行適當選擇就可以。
例如，在電池電壓接近容許電壓的情況下，即電池電壓超過圖11所示的閾值電壓VTH的情況下，按充電電能量＜放電電能量那樣來選擇放電數據，而在電池電壓低于圖12所示的閾值電壓VTH的情況下，按充電電能量＞放電電能量那樣來選擇放電數據就可以。主要是只要按收支大致相同來選擇就可以。
按照電池電壓選擇數據發送方法在電池電壓接近容許電壓的情況下，選擇放電側的數據發送方法，而在電池電壓比容許電壓低的情況下，選擇充電側的輸入發送方法。
更具體地說，例如，假設從站對電子時鐘側傳送數據的情況，如果進行成組傳送，那么可以僅進行對電子時鐘側傳送來的數據的響應(傳送OK、再發要求等)。因此，與單獨發送各數據的情況相比較，成組傳送的方法使放出能量減小。
因此，在電池電壓接近容許電壓的情況下，單獨地發送數據，而在電池電壓低的情況下，通過成組傳送來集中發送數據。
就是說，在二次電池的電壓接近容許電壓的情況下，假設放電電流＞充電電流而在二次電池的電壓比容許電壓低的情況下，采用放電電流＜充電電流那樣的數據發送方法就可以。
第三實施例的效果如以上說明的那樣，按照第三實施例，通過使接收的數據對應的充電能量與發送伴隨的放電能量的收支一致，可以控制二次電池的電壓，以便不超過容許電壓，并且可以降低二次電池的劣化。
第四實施例在上述第一實施例和第二實施例中，分別通過充電電流控制電路235和300來旁路充電電流，以便二次電池的電池電壓不超過容許電壓，上述第三實施例通過控制信號接收時接收的電能量和信號發送時釋放的電能量的收支，使二次電池的電池電壓不超過容許電壓，而本第四實施例是使通信時來自接收電路的充電電流不流入二次電池的在上述各實施例中，已經形成使限幅電路231動作的結構，以便二次電池220的電壓在充電時不超過容許電壓。
但是，在通信狀態下，限幅電路231常常為非動作狀態，因來自接收電路的充電電流，存在二次電池220的電壓會超過容許電壓的可能性。
因此，在本第四實施例中，如圖13所示，在從接收電路至二次電池的充電電流路徑中設有模擬開關244，用控制電路236來控制，以便在接收電路的接收動作時充電電流不流入二次電池。
其結果，與上述各實施例同樣，可以用簡單的結構來控制，以便通信時的蓄電裝置(二次電池)的電壓不超過容許電壓。
第五實施例就上述各實施例來說，在二次電池220的電壓比規定的電壓高的情況下，使充電電流控制電路235已經達到常態連接狀態。
但是，如果使充電電流控制電路235即使在非充電時(包括非通信時)也處于連接狀態，那么使二次電池220放電，有產生會使電池容量不必要地減少的不良情況的可能性。
另一方面，由于限幅電路231在非通信時可動作，所以在非通信時，二次電池220的電壓未超過容許電壓，但在通信時，由于變為非動作狀態，所以必須使充電電流控制電路235動作。
因此，本第五實施例通過控制電路236僅在限幅電路231處于非動作狀態的通信時應該使充電電流控制電路235動作，決定在充電電流控制電路235內設置開關。
具體地說，如圖14所示，在晶體管開關245和二次電池220之間的電流路徑中，設有模擬開關246，用于正常時處于關斷狀態，而在控制電路236的控制下使充電電流控制電路235處于非動作狀態。
由此，限幅電路231僅在變為非動作狀態的通信時，使模擬開關246處于導通狀態，可以旁路充電電流，以便二次電池220的電壓不超過容許電壓。
其結果，正常時沒有不必要的放電，可以將二次電池220的電壓進一步維持在可動作電壓上。
實施例的變形例[6.1]第一變形例在上述實施例中，根據二次電池220的電壓來判別充電狀態，但也可以根據二次電池的充電電流(平均充電電流；參照圖8)變化來進行判別。這種情況下，代替圖3中的電池電壓檢測電路230，設置檢測二次電池220的充電電流的充電電流檢測電路就可以。
換句話說，如圖18所示，代替電池電壓檢測電路230，為了檢測二次電池220的充電電流，在晶體管242導通狀態下，將通過電流檢測電阻Ri來測定流入晶體管242側的電流的充電電流檢測電路230A與晶體管242串聯連接就可以。
第二變形例就上述實施例來說，在實施例中，作為電子機器，以站100為例進行了說明，作為被充電電子機器，以電子鐘表200為例進行了說明，但并不限于此，例如，可應用于電動牙刷、電動剃須器、無繩電話、攜帶電話、個人攜帶電話、可移動個人計算機、PDA(Personal DigitalAssistants個人信息終端)等配有二次電池的被充電裝置、其充電裝置上。
第三變形例就上述實施例而言，將充電電流控制電阻僅用于充電電流的旁路，但一邊測定二次電池的內部電阻，一邊用于估計二次電池的容量也可以。
更具體地說，參照圖3來說明。
內部電阻的測定在測定內部電阻的情況下，首先，充電電流控制電路235在控制電路236的控制下檢測充電中斷時的二次電池220的電壓值Evd后，輸出控制信號SC2，使開關晶體管245變為導通狀態。
由此，將充電電流控制電阻R與二次電池220并聯連接，形成放電回路。
此外，電池電壓檢測電路230檢測二次電池220兩端子間的電壓值Ev。
然后，在控制電路236的圖中未示出的第一寄存器中，在端子P上存儲感應信號的期間，即存儲充電期間的二次電池220的電壓值Evc(=充電時電壓)。
作為該電壓值Evc的檢測定時，期望是充電中斷之前或充電再開始之后的時刻，但即使是充電中斷之后的時刻，如果檢測伴隨充電的電壓上升并獲得定時，那么同樣可以使用。
此外，在控制電路236的圖中未示出的第二寄存器中，在端子P上信號感應之前，例如，存儲從充電中斷開始經過規定時間(例如，10秒)時刻的二次電池220的電壓值Evd。
而且，在控制電路236的圖中未示出的第三寄存器中，通過充電電流控制電路235，存儲從連接充電電流控制電阻R開始經過規定時間時刻的二次電池220的電壓值Evr。
接著，控制電路236計算電壓值Evc與電壓值Evd的差，即計算二次電池220的內部電阻造成的電壓上升部分ΔEv。
而且，控制電路236根據電壓值Evd、電壓值Evr和充電電流控制電阻R的電阻值Re，可以按照下式計算二次電池220的內部電阻r。
r=Re·(Evd-Evr)/Evr[6.3.2]電池容量的估計而且，控制電路配有用于預先把電壓上升部分ΔEv(=Evc-Evd)變換成電池容量并輸出的多個變換表，如果各變換表與二次電池220的不同內部電阻值(或內部電阻值范圍)分別對應，那么根據計算的二次電池220的內部電阻r，在多個變換表中，實際上，如果指定把電壓上升部分ΔEv(=Evc-Evd)變換成電池容量并輸出時應該使用的變換表，那么可以容易地計算二次電池220的電池容量。
再有，作為上述內部電阻的測定和電池容量的估計方法的一例，控制充電電流控制電阻的連接/非連接，按規定的定時測定二次電池的電壓，根據該測定電壓，通過其它方法，也可以進行內部電阻值的測定和電池容量的估計。
例如，對二次電池間斷地充電，在充電中斷時把充電電流控制電阻與二次電池并聯連接，檢測從充電中斷時開始至預定的第一規定時間之前、從充電的再開始至經過第一規定時間后或從充電中斷開始經過第一規定時間后(但是，限制在檢測出充電造成的電壓上升的期間內)的其中任何一個時刻的二次電池電壓的充電時電壓，檢測從充電中斷開始經過預定的第二規定時間時刻的作為二次電池電壓的電阻連接后電壓，從充電時電壓中減去電阻連接時電壓，計算電壓差，根據電壓差和充電電流控制電阻的電阻值來計算二次電池的內部電阻，并且可根據電壓差和計算出的內部電阻來估計二次電池的容量。
第四變形例在上述第三變形例中，僅停留在測定二次電池的內部電阻上，但本第四變形例還使用測定的內部電阻進行充電控制。
將二次電池的電池電壓與未進行充電或通信(特別是接收)情況下的電池電壓(以下稱為正常時電池電壓)進行比較，經常充電或通信(特別是接收)情況下的電池電壓(以下，為了簡化，稱為通信時電池電壓)升高。
這是因為二次電池的內部電阻造成的電壓上升。
更具體地說，如圖15所示，就內部電阻低的初期電池(所謂的未使用電池)來說，正常時電池電壓與通信時電池電壓大體相等。
與此相反，在內部電阻高的劣化電池中，與正常時電池電壓相比，通信時電池電壓升高。
例如，電池初期的通信時電池電壓達到4.0[V]左右的情況下，正常時電池電壓有大約為4.0[V]的情況，但在電池劣化的通信時電池電壓達到4.0[V]左右的情況下，正常時電池電壓有大約為2.8[V]的情況。
因此，在未監視內部電阻的情況下，通過看準預定使用期間的電池的內部電阻上限值，即使產生電池劣化，存在通信時電池電壓上升的情況，也必須控制充電電流，以便通信時電壓不超過電池容許電壓V’(在圖15中為4.2[V]左右)。
因此，如果不監視內部電阻r，那么在使用初期的內部電阻為低的初期電池的情況下，也會使伴隨通信的充電即充電電流i受限制，實際上，使用伴隨通信(特別是接收)的電流的充電不能進行。
因此，在本第四變形例中，考慮伴隨二次電池劣化的內部電阻r的電阻值變化，在不超過容許電壓V’的范圍內盡量進行充電，為了確保電子機器的可使用時間，通過監視二次電池的內部電阻值，根據內部電阻值來控制充電電流，可進行高效率的充電。
圖16表示作為第四變形例的電子機器的電子鐘表主要部分的示意結構方框圖。在圖16中，與圖3的第一實施例相同的部分附以相同的符號，省略其詳細說明。
在圖16中，與第一實施例的不同點在于，代替充電電流控制電阻R，設有第二實施例的電阻部306，根據控制電路236檢測的內部電阻值，控制電路236可控制電阻部306(參照圖6和圖7)。
下面說明主要工作。
如第三變形例中所示的那樣，控制電路236計算電壓值Evc與電壓值Evd的差，即計算二次電池220的內部電阻造成的電壓上升部分ΔEv，根據電壓值Evd、電壓值Evr和充電電流控制電阻R的電阻值Re，按照下式計算二次電池220的內部電阻r。
r=Re·(Evd-Evr)/Evr接著，控制電路236進行計算，計算與內部電阻r對應的的電阻部306的電阻值，在充電電流控制電阻R1～Rn中，實際上應該選擇一個或多個充電電流控制電阻，以對應的控制信號SX(X1～n)作為“H”電平輸出至電阻部306。
由此，電阻部306在控制信號變為“H”電平時導通晶體管，把對應的充電電流控制電阻RX插入在電路中。
其結果，在二次電池220的內部電阻r低的狀況下，進行使二次電池的充電電流可流動的設定，而在內部電阻r高的狀況下，進行使二次電池的充電電流不流動的控制。
更具體地說，電阻部306的合成電阻RSGM可這樣設定，對于二次電池220的容許電壓V’、檢測出的二次電池220的內部電阻r和有效電池電壓V0來說，滿足RSGM≤(r·V’)/(i0·r+V0-V’)的關系，二次電池220的充電時電壓V只要時常滿足V≤V’的關系，那么二次電池220的電壓V就不會超過容許電壓V’，并且可以高效率地進行充電。
本發明的其它形態[7.1]第一其它形態在配有蓄電裝置和接收裝置及充電電流控制電路，蓄電裝置可從外部充電，并且設定充電電壓以便不超過預定的容許電壓，接收裝置接收來自外部的信號，而充電電流控制電路有多個電阻元件、把多個電阻元件中的一個或多個所述電阻元件與蓄電裝置并聯連接的開關電路，為了不超過伴隨接收的蓄電裝置的容許電壓，對充電電流進行僅預定規定量的旁路，通過把蓄電裝置的充電路徑和接收裝置的信號路徑的一部分進行共用，在接收裝置接收時可進行蓄電裝置充電的電子機器中，可包括把電阻元件作為蓄電裝置的放電電阻來進行蓄電裝置的放電，根據預定的規定定時的蓄電裝置的電壓來計算該蓄電裝置的內部電阻的內部電阻計算步驟。
第二其它形態在配有蓄電裝置和接收裝置及充電電流控制電路，蓄電裝置可從外部充電，并且設定充電電壓以便不超過預定的容許電壓，接收裝置接收來自外部的信號，而充電電流控制電路有多個電阻元件、把多個電阻元件中的一個或多個所述電阻元件與蓄電裝置并聯連接的開關電路，為了不超過伴隨接收的蓄電裝置的容許電壓，對充電電流進行僅預定規定量的旁路，通過把蓄電裝置的充電路徑和接收裝置的信號路徑的一部分進行共用，在接收裝置接收時可進行蓄電裝置充電的電子機器中，可包括把電阻元件作為蓄電裝置的放電電阻來進行蓄電裝置的放電，根據預定的規定定時的蓄電裝置的電壓來計算該蓄電裝置的內部電阻的內部電阻計算步驟。
第三其它形態在本發明的第一和第二其它形態中，可配有根據檢測出的內部電阻來控制電阻元件的電阻值的電阻值控制步驟。
第四其它形態在配有蓄電裝置和接收裝置，蓄電裝置可從外部充電，并且設定充電電壓以便不超過預定的容許電壓，而接收裝置接收來自外部的信號，通過把蓄電裝置的充電路徑和接收裝置的信號路徑的一部分進行共用，在接收裝置接收時可進行蓄電裝置充電的電子機器中，可包括把可變電阻元件作為蓄電裝置的放電電阻來進行蓄電裝置的放電，根據預定的規定定時的蓄電裝置的電壓來計算該蓄電裝置的內部電阻的內部電阻計算步驟。
第五其它形態在本發明的第四其它形態中，可配有根據檢測出的內部電阻來檢測可變電阻元件的電阻值的電阻值控制步驟。
第六其它形態在配有蓄電裝置和接收裝置，蓄電裝置可從外部充電，并且設定充電電壓以便不超過預定的容許電壓，而接收裝置接收來自外部的信號，通過把蓄電裝置的充電路徑和接收裝置的信號路徑的一部分進行共用，在接收裝置接收時可進行蓄電裝置充電的電子機器中，可包括以下步驟電壓檢測步驟，檢測蓄電裝置的電壓；和充電電流旁路步驟，根據檢測出的蓄電裝置的電壓，通過把伴隨接收的蓄電裝置的充電電流進行僅預定規定量的旁路，來控制蓄電裝置的電壓，以便不超過容許電壓。
第七其它形態在本發明的第一至第六的其中任何一個其它形態中，可配有根據計算出的蓄電裝置的內部電阻來估計蓄電裝置的電池容量的電池容量估計步驟。
權利要求
1．一種電子機器，其特征在于，包括蓄電裝置，可從外部進行充電，并且設定充電電壓，以便不超過預定的容許電壓；接收裝置，接收來自外部的信號；和充電電流控制部件，控制伴隨所述接收的對所述蓄電裝置的充電電流，以便不超過所述容許電壓；通過使所述蓄電裝置的充電路徑和所述接收裝置的信號路徑的一部分共用，在所述接收裝置接收時進行對所述蓄電裝置的充電。
2．如權利要求1所述的電子機器，其特征在于，所述充電電流控制部件配有充電電流旁路部件，僅按預定的規定量旁路所述充電電流。
3．如權利要求2所述電子機器，其特征在于，所述充電電流旁路部件包括電阻元件；和開關部件，使所述電阻元件與所述蓄電裝置并聯連接。
4．如權利要求2所述電子機器，其特征在于，所述充電電流旁路部件包括多個電阻元件；和開關部件，在所述多個電阻元件中，使一個或多個所述電阻元件與所述蓄電裝置并聯連接。
5．如權利要求3所述的電子機器，其特征在于，所述充電電流控制部件包括內部電阻檢測部件，檢測所述蓄電裝置的內部電阻；和電阻值控制部件，根據檢測的所述內部電阻來控制所述電阻元件的電阻值。
6．如權利要求4所述的電子機器，其特征在于，所述充電電流控制部件包括內部電阻檢測部件，檢測所述蓄電裝置的內部電阻；和開關控制裝置，根據檢測的所述內部電阻來控制所述開關部件。
7．如權利要求2所述的電子機器，其特征在于，所述充電電流旁路部件包括可改變電阻值的可變電阻元件；和電阻控制裝置，根據充電電流或所述容許電壓來控制所述可變電阻元件的電阻值。
8．如權利要求7所述的電子機器，所述充電電流控制部件有檢測所述蓄電裝置內部電阻的內部電阻檢測部件；所述電阻控制裝置根據檢測的所述內部電阻來控制所述可變電阻元件的電阻值。
9．如權利要求1所述的電子機器，其特征在于，所述信號包括表示數據開始的開始比特信號；所述充電電流控制部件根據所述開始比特信號的接收定時開始所述充電電流的控制。
10．如權利要求9所述的電子機器，其特征在于，所述充電電流控制部件根據與所述開始比特信號對應的數據接收結束時間來結束所述充電電流的控制。
11．如權利要求1所述的電子機器，其特征在于，所述充電電流控制部件根據與所述信號的信號圖形對應的充電狀態來控制所述充電電流。
12．如權利要求1所述的電子機器，其特征在于，所述充電電流控制部件配有檢測所述蓄電裝置蓄電電壓的蓄電電壓檢測部件；在用所述蓄電電壓檢測部件檢測的所述蓄電電壓超過預先規定的預定工作開始電壓的情況下，控制伴隨所述接收的對所述蓄電裝置的充電電流，以便不超過所述容許電壓。
13．如權利要求2所述的電子機器，其特征在于，所述充電電流旁路部件配有旁路路徑形成開關部件，僅在所述接收裝置接收時才使旁路路徑形成。
14．一種電子機器，配有蓄電裝置和接收裝置，蓄電裝置可從外部充電，并且設定充電電壓以便不超過預定的容許電壓，接收裝置接收來自外部的信號，通過使所述蓄電裝置的充電路徑和所述接收裝置的信號路徑的一部分共用，在所述接收裝置接收時可進行向所述蓄電裝置的充電，其特征在于，該電子機器配有能量收支控制部件，通過控制向所述蓄電裝置的充電能量和來自所述蓄電裝置的放電能量的收支來控制所述蓄電裝置的蓄電電壓，以便不超過所述容許電壓。
15．如權利要求14所述的電子機器，其特征在于，所述能量收支控制部件配有數據反饋部件，發送與接收數據對應的規定的反饋數據。
16．如權利要求15所述的電子機器，其特征在于，所述數據反饋部件把所述反饋數據作為與所述接受到的數據相同的數據。
17．如權利要求15所述的電子機器，其特征在于，所述數據反饋部件從預定的多個數據中選擇與所述接收到的數據的充電能量對應的數據作為所述反饋數據。
18．如權利要求14所述的電子機器，其特征在于，所述能量收支控制部件在發送與接收到的數據對應的反饋數據時，在與發送所述反饋數據所必需的所述放電能量不同的多個傳輸方式中，根據所述蓄電裝置的蓄電電壓來選擇其中一個傳輸方式，并進行發送。
19．如權利要求18所述的電子機器，其特征在于，所述能量收支控制部件在所述蓄電裝置的蓄電電壓比規定的第一基準電壓高的情況下，選擇與所述數據接收時的充電電流相比，所述反饋數據的發送時的放電電流多的傳輸方式；在所述蓄電裝置的蓄電電壓比規定的第二基準電壓低的情況下，選擇與接收到的所述數據接收時的充電電流相比，所述反饋數據發送時的放電電流少的傳輸方式。
20．如權利要求14所述電子機器，其特征在于，所述能量收支控制部件包括數據反饋部件，發送與接收到的數據對應的規定的反饋數據；和放電電流控制裝置，控制發送所述反饋數據時的所述蓄電裝置的放電電流。
21．如權利要求20所述的電子機器，其特征在于，所述充電電流控制部件包括多個電阻元件；和電阻選擇插入部件，根據設定的放電電流，在所述多個電阻元件中，選擇其中一個或多個所述電阻元件，插入于放電路徑中。
22．如權利要求20所述的電子機器，其特征在于，所述放電電流控制部件包括可變電阻元件，設置在放電路徑上，可改變電阻值；和電阻控制部件，根據應該設定的放電電流來控制所述可變電阻元件的電阻值。
23．一種電子機器，配有蓄電裝置和接收裝置，蓄電裝置可從外部充電，并且設定充電電壓以便不超過預定的容許電壓，而接收裝置接收來自外部的信號，通過使所述蓄電裝置的充電路徑和所述接收裝置的信號路徑的一部分共用，在所述接收裝置接收時可進行對所述蓄電裝置的充電，其特征在于，該電子機器配有蓄電電壓檢測部件，檢測所述蓄電裝置的蓄電電壓；和開關部件，設置在所述接收裝置和所述蓄電裝置之間，在所述蓄電電壓檢測部件檢測出的所述蓄電電壓超過所述容許電壓期間，使所述接收裝置和所述蓄電裝置不連接。
24．一種電子機器的控制方法，控制這樣的電子機器，該裝置配有蓄電裝置和接收裝置，蓄電裝置可從外部充電，并且設定充電電壓以便不超過預定的容許電壓，而接收裝置接收來自外部的信號，通過使所述蓄電裝置的充電路徑和所述接收裝置的信號路徑的一部分共用，在所述接收裝置接收時可進行對所述蓄電裝置的充電，其特征在于，該方法包括電壓檢測步驟，檢測所述蓄電裝置的電壓；和充電電流旁路步驟，根據所述檢測出的所述蓄電裝置的電壓，通過僅按預定規定量使伴隨所述接收的對所述蓄電裝置的充電電流旁路，來控制所述蓄電裝置的電壓，以便不超過所述容許電壓。
全文摘要
把二次電池的充電路徑和接收裝置中的信號路徑的一部分共用,伴隨接收的接收時電流成為二次電池的充電電流的電子機器,在二次電池的電壓在容許電壓附近的情況下,旁路伴隨信號接收的充電電流,控制二次電池的電壓,以便不超過容許電壓。
文檔編號H02J7/00GK1296659SQ00800356
公開日2001年5月23日 申請日期2000年3月21日 優先權日1999年3月18日
發明者青島一郎, 早川求, 小須田司, 本田克行 申請人:精工愛普生株式會社