JP2000102191A - 無線遠隔検針装置の電源方式 - Google Patents

無線遠隔検針装置の電源方式

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JP2000102191A
JP2000102191A JP10266668A JP26666898A JP2000102191A JP 2000102191 A JP2000102191 A JP 2000102191A JP 10266668 A JP10266668 A JP 10266668A JP 26666898 A JP26666898 A JP 26666898A JP 2000102191 A JP2000102191 A JP 2000102191A
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JP
Japan
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battery
meter reading
secondary battery
wireless remote
power supply
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JP10266668A
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Kazuhiro Kasama
和博 笠間
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NTT Electronics Corp
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NTT Electronics Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、太陽エネルギーを利用するこ
とにより、無線遠隔検針装置の待ち受け状態時の電力と
動作状態時の電力を長期間供給できる無線遠隔検針装置
の電源方式を提供することにある。 【解決手段】本発明は、太陽エネルギーを利用して電力
を発生する一次電池の太陽電池1と、この太陽電池1で
発生された電力を二次電池3もしくは無線遠隔検針装置
5へ供給する給電分配回路2と、この給電分配回路2を
介して供給された太陽電池発生電力が充電され、放電電
力を前記無線遠隔検針装置5へ供給する二次電池3と、
この二次電池3の放電電圧が所定電圧以下になると前記
無線遠隔検針装置5への電力供給を停止する過放電防止
回路4とを具備することを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば、水道、ガス
などの検針を無線により遠隔から行う無線遠隔検針装置
の電源方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、水道、ガスなどの検針を遠隔から
行う場合には、電話回線を利用して、アナログ加入者線
に加入者電話機と端末網制御装置を切り替えて接続する
ように構成し、端末網制御装置より検針データを得る構
成であった。この方式は加入者線を介して信号の送受信
ができるため、網側のインタフェース回路から給電でき
るため、端末網制御装置は充電を必要とせず一次電池だ
けで給電できた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方無線方式では、他
からの給電経路がなく、且つ電波の発射の際の電力消費
が大きいことと、遠隔検針装置は常に待ち受け状態にし
なければならないという特殊条件があり、これらの状況
を踏まえ、常時待ち受けにも継続して電力を供給でき、
動作状態での消費電力が大きい場合にも十分電力を供給
できる独立型電源が要望されていた。
【0004】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、太陽エネルギーを利用することにより、無線遠隔検
針装置の待ち受け状態の電力と動作状態の電力を長期間
供給できる無線遠隔検針装置の電源方式を提供すること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の無線遠隔検針装置の電源方式は、太陽エネル
ギーを利用して電力を発生する一次電池の太陽電池と、
この太陽電池で発生された電力を二次電池もしくは無線
遠隔検針装置へ供給する給電分配回路と、この給電分配
回路を介して供給された太陽電池発生電力が充電され、
放電電力を前記無線遠隔検針装置へ供給する二次電池
と、この二次電池の放電電圧が所定電圧以下になると前
記無線遠隔検針装置への電力供給を停止する過放電防止
回路とを具備することを特徴とするものである。
【0006】また本発明は、無線信号を待ち受ける待ち
受け状態と無線信号により検針動作を行う動作状態を有
する無線遠隔検針装置の電源方式に於いて、一次電池と
して太陽電池を用い、二次電池としてリチウムイオン二
次電池もしくは大容量コンデンサを用い、電池使用量の
少ない待ち受け状態に於いては、主に一次電池より無線
遠隔検針装置への給電を行い、電池使用量の多い動作状
態には主に二次電池より前記無線遠隔検針装置へ給電す
る手段と、放電された二次電池の電気量を一次電池の太
陽電池から補給する手段と、二次電池の充電完了時点を
検出して無線遠隔検針装置側へ電流路を切り替える手段
と、二次電池の放電電圧の下限電圧を検出して二次電池
の放電を停止させる手段とを具備することを特徴とする
ものである。
【0007】また本発明は、上記無線遠隔検針装置の電
源方式に於いて、二次電池への充電経路に充電スイッチ
を設け、無線遠隔検針装置への給電経路に給電スイッチ
を設け、充電スイッチと給電スイッチの閉成継続時間と
開放継続時間を外部より制御可能とすることを特徴とす
るものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態例を詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態
例を示す構成説明図である。図に於いて、1は一次電池
の太陽電池、2は給電分配回路、3は二次電池(蓄電
池)、4は過放電防止回路、5は負荷を構成する無線遠
隔検針装置である。図2は図1の具体的回路を示す回路
図である。図に於いて、B1は太陽電池、B2は例えば
リチウムイオン二次電池などの二次電池、TRはダーリ
ントン形トランジスタ、D1、D2、D3、D4はダイ
オード、R1、R2は抵抗、ZDはツェナーダイオー
ド、SW1、SW2はスイッチである。図3は図2のス
イッチの使用例を示す説明図である。
【0009】以下、図1を参照して本発明の機能を説明
する。1は太陽光を受けて太陽エネルギーにより発電す
る太陽電池であり、太陽光の受信面の大きさにより出力
電圧電流が異なる。2は太陽電池1の出力電圧と電流を
受けて、二次電池3へ電流を流すか、または過放電防止
回路4以降の負荷回路に電流を流すかを二次電池3の電
圧レベルで切り替える給電分配回路である。この切り替
えは、二次電池3が使用領域の上限電圧に達した時点で
電流路を過放電防止回路4側に切り替える。さらに、給
電分配回路2の機能として過放電防止回路4以降の回路
に大きな電流が流れ、太陽電池1の出力だけでは足りな
いとき、二次電池3から電流を流すショットキーダイオ
ードD2回路を設けている。3はリチウムイオン二次電
池などの二次電池である。4は過放電防止回路であり、
二次電池3が使用領域の下限電圧に達した時点で無線遠
隔検針装置5への給電経路を遮断する回路である。5は
負荷となる例えば電波送受信回路、同期回路、クロッ
ク、マイクロプロセッサ、メータインタフェース回路、
データ送受信回路などからなる無線遠隔検針装置であ
る。
【0010】全体的に見ると、無線遠隔検針装置5の一
部の回路だけが動いている無線信号を待ち受ける電池使
用量の少ない待ち受け状態では、主に太陽電池1で電力
をまかない、無線信号により検針動作を行う動作状態
で、無線遠隔検針装置5の全部の回路が動いて消費電力
が大きく、電池使用量の多い動作状態には主に二次電池
3から電流が供給される。この時、二次電池3の使用領
域である上限電圧と下限電圧を検出して二次電池3への
充電、および二次電池3からの放電をやめる機能が必要
であり、これらの機能を二次電池3の電圧で制御する機
能と、外部からの指令で充電継続時間/給電継続時間の
比率を制御する手段を本発明の電源回路では具備してい
る。
【0011】次に、図2を参照して本発明の具体的回路
例を説明する。B1は太陽電池であり、B2は二次電池
である。二次電池B2は充電完了された状態で出荷され
る。D1、D2はショットキーダイオード、D3、D4
は通常のダイオード、ZDはツェナーダイオード、TR
はダーリントン形トランジスタであり、R1は電圧降下
用抵抗、R2は二次電池の使用領域の下限電圧でトラン
ジスタTRをオフさせて二次電池からの放電を停止させ
ること、および給電電流を制限するための抵抗である。
【0012】以下、図2を参照して本発明の具体的回路
例の動作を説明する。無線信号を待ち受ける待ち受け状
態時に於いて必要な電流は、例えば太陽電池B1が出力
を十分に出しているときは、ダイオードD3、トランジ
スタTRを通して無線遠隔検針装置5に太陽電池B1か
ら電流を流し、例えば夜間のように太陽電池B1が出力
を出さないときは、二次電池B2からショットキーダイ
オードD2、トランジスタTRを通して無線遠隔検針装
置5に電流を流す。このとき、充電スイッチSW1と給
電スイッチSW2は外部からの制御で開放または閉成さ
れるが、無線遠隔検針装置5に電流が流れるのは給電ス
イッチSW2が閉成、充電スイッチSW1が開放状態の
ときである。
【0013】一方、センターから携帯無線電話回線を介
して無線遠隔検針装置5が起動されると、無線遠隔検針
装置5ではメータを読み取り、送信回路より電波を発射
しメータデータを無線交換機に送信する。この起動信号
の受信からデータの送信までの動作の際は、無線遠隔検
針装置5に大電流が流れ、この電流は一般には太陽電池
B1だけでは十分でないので、二次電池B2よりダイオ
ードD2を通して無線遠隔検針装置5に電流を流す。
【0014】二次電池B2は、無線遠隔検針装置5が夜
間の無線信号待ち受け状態時及び動作状態時に放電す
る。このため、二次電池B2を充電する必要があり、太
陽電池B1から、抵抗R1、ショットキーダイオードD
1を通して充電する。この時、ツェナーダイオードZD
とダイオードD3を用いて二次電池B2の使用領域の上
限電圧を越えないように制限する。一方、システム全体
からみると二次電池B2の放電後は、日照時間帯は無線
遠隔検針装置5の無線信号待ち受け給電時間の比率を必
要最小限に小さくし、充電スイッチSW1を閉じて充電
時間を多くとり二次電池B2の有効利用を図る。
【0015】この充電スイッチSW1及び給電スイッチ
SW2の閉成継続時間と開放継続時間の制御は無線遠隔
検針装置5のプログラム制御で行うことができるし、セ
ンターからの指令で無線遠隔検針装置5の無線信号待ち
受け比率を制御できる。
【0016】図3は図2の充電スイッチSW1、給電ス
イッチSW2の使用例である。区間1は、充電スイッチ
SW1と給電スイッチSW2の閉成継続時間/開放継続
時間比率を同じにした例、区間2は二次電池B2が満充
電されているため、無線遠隔検針装置5の無線信号待ち
受けに太陽電池B1の全出力を給電する例、区間3は充
電側に比率を多くした例である。このように、無線遠隔
検針装置5への給電時間を制御することにより充電速度
を早めることができる。尚、二次電池として、例えばハ
イバーコンデンサなどの大容量コンデンサを用いても同
様に実施することができる。
【0017】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、太陽
エネルギーを利用することにより、無線遠隔検針装置の
無線信号待ち受け状態時の電力と動作状態時の電力を長
期間供給できる無線遠隔検針装置の電源方式を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態例を示す構成説明図であ
る。
【図2】図1の具体的回路を示す回路図である。
【図3】本発明に係る二次電池への充電と無線遠隔検針
装置への給電の比率制御の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 一次電池の太陽電池 2 給電分配回路 3 二次電池(蓄電池) 4 過放電防止回路 5 無線遠隔検針装置 B1 太陽電池 B2 二次電池 TR ダーリントン形トランジスタ D1、D2、D3、D4 ダイオード R1、R2 抵抗 ZD ツェナーダイオード SW1、SW2 スイッチ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽エネルギーを利用して電力を発生す
    る一次電池の太陽電池と、 この太陽電池で発生された電力を二次電池もしくは無線
    遠隔検針装置へ供給する給電分配回路と、 この給電分配回路を介して供給された太陽電池発生電力
    が充電され、放電電力を前記無線遠隔検針装置へ供給す
    る二次電池と、 この二次電池の放電電圧が所定電圧以下になると前記無
    線遠隔検針装置への電力供給を停止する過放電防止回路
    とを具備することを特徴とする無線遠隔検針装置の電源
    方式。
  2. 【請求項2】 無線信号を待ち受ける待ち受け状態と無
    線信号により検針動作を行う動作状態を有する無線遠隔
    検針装置の電源方式に於いて、 一次電池として太陽電池を用い、二次電池としてリチウ
    ムイオン二次電池もしくは大容量コンデンサを用い、電
    池使用量の少ない待ち受け状態に於いては、主に一次電
    池より無線遠隔検針装置への給電を行い、電池使用量の
    多い動作状態には主に二次電池より前記無線遠隔検針装
    置へ給電する手段と、 放電された二次電池の電気量を一次電池の太陽電池から
    補給する手段と、 二次電池の充電完了時点を検出して無線遠隔検針装置側
    へ電流路を切り替える手段と、 二次電池の放電電圧の下限電圧を検出して二次電池の放
    電を停止させる手段とを具備することを特徴とする無線
    遠隔検針装置の電源方式。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の無線遠隔検針装置
    の電源方式に於いて、二次電池への充電経路に充電スイ
    ッチを設け、無線遠隔検針装置への給電経路に給電スイ
    ッチを設け、充電スイッチと給電スイッチの閉成継続時
    間と開放継続時間を外部より制御可能とすることを特徴
    とする無線遠隔検針装置の電源方式。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007043513A (ja) * 2005-08-04 2007-02-15 Tdk Corp 無線発信器
JP2008228391A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Sony Corp 携帯端末
JP2009148064A (ja) * 2007-12-13 2009-07-02 Sharp Corp 端末網制御装置用電源装置
JP2012029020A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Meidensha Corp 省電力機能を付加した端末装置
JP2017208939A (ja) * 2016-05-18 2017-11-24 大日本印刷株式会社 発信装置、発信方法、及びプログラム

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