JP2001095178A - 充電ユニット、電源装置、及びコードレス機器 - Google Patents
充電ユニット、電源装置、及びコードレス機器Info
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
るとともに、二次電池に対して簡単に装着することがで
きる充電ユニット、また、外部の負荷に簡単に装着する
ことができる電源装置、更には、便利に使用することが
できるコードレス機器を提供すること。 【解決手段】 光を電気に変換するセル3と、セル3に
接続された電気二重層コンデンサ4と、電気二重層コン
デンサ4の出力を調整する電圧調整器5と、電圧調整器
5を介して電気二重層コンデンサ4に接続された二次電
池6とを備え、セル3で生じる電気によって二次電池6
をチャージする電源装置2において、セル3、電気二重
層コンデンサ4、及び電圧調整器5を一体に支持してユ
ニット化した。又は、セル3、電気二重層コンデンサ
4、電圧調整器5、及び二次電池6を一体に支持してユ
ニット化した。
Description
るセルと、セルに接続された電気二重層コンデンサと、
電気二重層コンデンサの出力を調整する電圧調整器と、
電圧調整器を介して電気二重層コンデンサに接続された
二次電池とを備え、セルで生じる電気によって二次電池
をチャージする電源装置に関する。
ン等、使用時に電源コードを必要としないコードレス機
器の電源としては、充放電が繰り返し可能な二次電池が
使用されている。現在において、このような二次電池の
チャージは、発電所から送電される商用電源にて行うの
が普通である。
は、前述した商用電源にて行う他にも、例えば特開平4
−340333号に記載された太陽電池駆動回路や、特
開平9−140071号、特開平9−215224号、
米国特許(USP)5,811,958号に記載された
バッテリーチャージャー付ポータブル電源装置のよう
に、太陽光を電気に変換するセルを用いて、セルから得
られる電気にて行う方法が知られている。
配置されていない地域等、商用電源が得られない場所に
おいても二次電池のチャージが可能であることから、非
常に便利であるという利点を有するうえに、エネルギー
資源や地球環境の問題からも、将来にわたって一層積極
的に利用されるものと考えられる。
応用については、本願の発明者の著書[ソーラー電池の
はなし第2版:日刊工業新聞社]にも記載されている。
る電源装置として、セルと負荷に電気を供給する二次電
池との間に電気二重層コンデンサ(電気二重層電池とも
称する)を設けるとともに、電気二重層コンデンサと二
次電池との間にコンバータを設けてなるハイブリッド電
池電源が記載されている。
に変換するセルと、セルに接続された電気二重層コンデ
ンサと、電気二重層コンデンサの出力を調整するコンバ
ータ等の電圧調整器と、電圧調整器を介して電気二重層
コンデンサに接続された二次電池とを備え、セルで生じ
る電気によって二次電池をチャージするように構成され
ている。
コンデンサと比べて静電容量が極めて大きいという点
で、二次電池の範ちゅうに含まれるものである。具体的
には、電極をイオン化する電池とは異なり、電解液自身
が電気分解しやすい性質を有し、且つイオン化傾向とは
関連しない電極を備えたものであり、その電解液を、両
電極間にあって小イオンのみを通過するスペーサで区画
したものである。その代表的な例としては、電解液を硫
酸とするとともに、電極を活性炭にて構成し、ポリプロ
ピレン製のスペーサを用いたものがある。
二重層コンデンサ及び電圧調整器について説明する。
ャージにも対応できるという利点を有するので、セルで
生じた電気を蓄える際に有利である。
重層コンデンサに蓄えられた電気にて行うことにより、
時間をかけて効率よく行われる。とりわけ、セルが電気
を生じていない状態であっても可能である。
につれて顕著に電圧が低下するので、二次電池のチャー
ジに対し、蓄えた電気を有効に使うには、電圧を適宜調
整する必要がある。
チャージするには、電気二重層コンデンサのエネルギー
(パワー)を二次電池へ移動させる必要があり、電気二
重層コンデンサの電圧を二次電池の電圧よりも高く設定
することが必須の条件である。この電圧調整を行うの
が、コンバータ等の電圧調整器である。
ーバーカレントが大量に流れるので、電気二重層コンデ
ンサの電圧は、二次電池の電圧よりも若干高い程度に設
定する。
は、電気二重層コンデンサに蓄えられるエネルギーが、
二次電池に蓄えられるエネルギーよりも大きいことが望
ましく、故に、電気二重層コンデンサの静電容量も、十
分大きいことが望ましい。
源装置は、セル、電気二重層コンデンサ、電圧調整器、
及び二次電池からなるものであり、例えば携帯電話のよ
うなコードレス機器の電源として実用化するには、とり
わけその負荷に対し、それらをどのように設けるかが重
要な問題となる。
程における工数の増加や、メンテナンスの複雑化や、取
り扱い性の低下等を招くと考えられ、電源装置について
は、こうした不都合を回避する構成が必要とされる。
し、二次電池を効率よくチャージすることができるとと
もに、二次電池に対して簡単に装着することができる充
電ユニット、また、外部の負荷に簡単に装着することが
できる電源装置を提供することを目的とし、更には、便
利に使用することができるコードレス機器を提供するこ
とを目的としている。
た発明は、外部の二次電池に接続され、前記二次電池を
チャージするものであって、光を電気に変換するセル
と、前記セルに接続された電気二重層コンデンサと、前
記電気二重層コンデンサの出力を調整する電圧調整器と
を備え、前記セル、前記電気二重層コンデンサ、及び前
記電圧調整器を一体に支持してなる構成の充電ユニット
である。
と、光を電気に変換するセルと、セルに接続された電気
二重層コンデンサと、電気二重層コンデンサの出力を調
整する電圧調整器とを備えたので、二次電池が効率よく
チャージされるとともに、セル、電気二重層コンデン
サ、及び電圧調整器を一体に支持してなるので、二次電
池に対して簡単に装着される。
池を電源に使用するコードレス機器において、請求項1
記載の充電ユニットを用いて前記二次電池をチャージす
る構成のコードレス機器である。
ると、二次電池が効率よくチャージされるとともに、二
次電池のチャージに用いる充電ユニットが簡単に装着さ
れるので、使用に際し便利である。
負荷に接続され、前記負荷に電気を供給するものであっ
て、光を電気に変換するセルと、前記セルに接続された
電気二重層コンデンサと、前記電気二重層コンデンサの
出力を調整する電圧調整器と、前記電圧調整器を介して
前記電気二重層コンデンサに接続された二次電池とを備
え、前記セルで生じる電気によって前記二次電池をチャ
ージする電源装置において、前記セル、前記電気二重層
コンデンサ、及び前記電圧調整器を一体に支持してユニ
ット化した構成の電源装置である。
光を電気に変換するセルと、セルに接続された電気二重
層コンデンサと、電気二重層コンデンサの出力を調整す
る電圧調整器と、電圧調整器を介して電気二重層コンデ
ンサに接続された二次電池とを備えたので、二次電池が
効率よくチャージされるとともに、セル、電気二重層コ
ンデンサ、及び電圧調整器を一体に支持してユニット化
したので、外部の負荷に対して簡単に装着される。
電圧調整器を負荷に対して各々組み付けると、製造工程
における工数の増加や、メンテナンスの複雑化や、使用
時における取り扱い性の低下等を招くと考えられるが、
本発明では、それらをユニット化したので、こうした不
都合が回避される。
負荷に接続され、前記負荷に電気を供給するものであっ
て、光を電気に変換するセルと、前記セルに接続された
電気二重層コンデンサと、前記電気二重層コンデンサの
出力を調整する電圧調整器と、前記電圧調整器を介して
前記電気二重層コンデンサに接続された二次電池とを備
え、前記セルで生じる電気によって前記二次電池をチャ
ージする電源装置において、前記セル、前記電気二重層
コンデンサ、前記電圧調整器、及び前記二次電池を一体
に支持してユニット化した構成の電源装置である。
光を電気に変換するセルと、セルに接続された電気二重
層コンデンサと、電気二重層コンデンサの出力を調整す
る電圧調整器と、電圧調整器を介して電気二重層コンデ
ンサに接続された二次電池とを備えたので、二次電池が
効率よくチャージされるとともに、セル、電気二重層コ
ンデンサ、電圧調整器、及び二次電池を一体に支持して
ユニット化したので、外部の負荷に対して簡単に装着さ
れる。
調整器、及び二次電池を負荷に対して各々組み付ける
と、製造工程における工数の増加や、メンテナンスの複
雑化や、使用時における取り扱い性の低下等を招くと考
えられるが、本発明では、それらをユニット化したの
で、こうした不都合が回避される。
3又は4において、前記電圧調整器は、前記電気二重層
コンデンサの出力を一旦パルス状に変換する構成の電源
装置である。
電圧調整器は、電気二重層コンデンサの出力を一旦パル
ス状に変換するので、二次電池を一層効率よくチャージ
することができる。
ンサの出力をパルス状にしてその平均電圧を二次電池の
平均電圧よりも若干高めとすることにより、確実にチャ
ージされる。
池を電源に使用するコードレス機器において、前記電源
としては、請求項3乃至5のいずれか記載の電源装置を
用いた構成のコードレス機器である。
ると、二次電池が効率よくチャージされるとともに、そ
の負荷に対して電源装置が簡単に装着されるので、使用
に際し便利である。
基づいて詳細に説明する。
図である。また、図2は本例の電源装置2を示す斜視
図、図3は電源装置2を示す分解斜視図、図4は本例の
電源装置2の構成を示す回路図である。
2は、コードレス機器1たる携帯電話の電源として用い
られるものであり、光を電気に変換するセル3と、セル
3に接続された電気二重層コンデンサ4と、電気二重層
コンデンサ4の出力を調整する電圧調整器5と、電圧調
整器5を介して電気二重層コンデンサ4に接続された二
次電池6とを備え、セル3で生じる電気によって二次電
池6をチャージし、二次電池6から当該コードレス機器
1の負荷に電気を供給するように構成している。
の間、並びに、電圧調整器5と二次電池6との間には、
電流の逆流を防止するダイオード7を設けている。更
に、セル3、電気二重層コンデンサ4、電圧調整器5、
及びダイオード7は、一体に支持してユニット化してお
り、コードレス機器1に対しては、このユニットUを組
み付けて設けられる。
ス機器1の負荷側に接続された二次電池6をチャージす
る充電ユニットであり、コードレス機器1の外装ケース
の背部に、セル3を外側に露呈するように嵌装される。
各部の要所には、接続用の端子を設けている。
装ケースにねじ止めするように構成してもよい。或い
は、ユニットU及びコードレス機器1の外装ケースにそ
れぞれ係合部を設けて、これらの係合部を互いに係合し
て組み付けるように構成してもよい。
ャージする際にのみ組み付けるようにしてもよい。或い
は、コードレス機器1に対して二次電池6を着脱可能と
し、二次電池6をチャージする際には、二次電池6をコ
ードレス機器1から取り外してユニットUに接続するよ
うに構成してもよい。
モファス材料からなる複数のセル本体31を電極リード
32で連結し、これを樹脂で薄板状に固定したものであ
る。
%の多結晶材料からなり、大きさが10[mm]×40
[mm]であるとすると、その発電力は、太陽光を直接
照射した場合、電圧0.5[V]、電流200[mA]
程度となる。そして、これを12枚シリーズに接続した
セル3であれば、その発電力は、電圧6.0[V]、電
流200[mA]程度となる。
ド7を介してセル3に接続され、且つ、セル3の裏面に
おける一方の半部に配置して設けられている。
例えば、静電容量6.5[F]のものを複数(例えば2
つ)直列に接続するとともに、更にこれを複数(例えば
100組或いはそれ以上)並列に接続し、全体として所
要の静電容量を確保するように構成している。
本例では0.5[V]程度である。
サ4の出力を、交流から一旦パルス状に変換した後これ
を平滑し、その平均電圧を二次電池6の平均電圧よりも
若干高めに設定するものであって、セル3と電気二重層
コンデンサ4との間に挟んで設けられている。
器5、及びダイオード7の固定は、セル本体31及び電
極リード32とともに、前記樹脂によってなされてい
る。
ス機器1の外装ケースの背部に嵌装することによって、
電圧調整器5及びダイオードを7介して電気二重層コン
デンサ4に接続される。
の電圧を出力する定電圧型二次電池であって、鉛電池、
ニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウム電池のいず
れかである。
気二重層コンデンサ4、及び電圧調整器5をユニット化
してなり、コードレス機器1に対しては、このユニット
Uを組み付けて設けられ、その電源として好適に用いら
れる。
源に用いた場合について説明したが、その構成は、例え
ばノートパソコン等、その他各種の機器にも応用するこ
とができる。電源装置2のセル3、電気二重層コンデン
サ4、電圧調整器5、及び二次電池6における電圧、電
流、静電容量等は、所定の機器に対応させるべく、それ
ぞれ適宜設定する。
例を示す説明図である。
鞄8等に設けた透明なポケット81に収納して携帯し、
電源装置2のセル3を常時さらすようにする。
コードレス機器1を鞄8等に収納した状態においても、
セル3によって太陽光を電気に変換することができる。
ると、光を電気に変換するセルと、セルに接続された電
気二重層コンデンサと、電気二重層コンデンサの出力を
調整する電圧調整器と、電圧調整器を介して電気二重層
コンデンサに接続された二次電池とを備えたので、二次
電池を効率よくチャージすることができるとともに、セ
ル、電気二重層コンデンサ、及び電圧調整器を一体に支
持してユニット化したので、外部の負荷に対して簡単に
装着することができる。
電圧調整器を負荷に対して各々組み付けると、製造工程
における工数の増加や、メンテナンスの複雑化や、使用
時における取り扱い性の低下等を招くと考えられるが、
本例では、それらをユニット化したので、こうした不都
合を回避することができる。
器は、電気二重層コンデンサの出力を一旦パルス状に変
換するので、二次電池を一層効率よくチャージすること
ができる。
ンサの出力をパルス状にしてその平均電圧を二次電池の
平均電圧よりも若干高めとすることにより、確実にチャ
ージすることができる。
電気に変換するセルと、セルに接続された電気二重層コ
ンデンサと、電気二重層コンデンサの出力を調整する電
圧調整器とを備えたので、二次電池を効率よくチャージ
することができるとともに、セル、電気二重層コンデン
サ、及び電圧調整器を一体に支持してなるので、二次電
池に対して簡単に装着することができる。
次電池を効率よくチャージすることができるとともに、
二次電池のチャージに用いる充電ユニットを簡単に装着
することができるので、便利に使用することができる。
すなわち、その負荷に対して電源装置を簡単に装着する
ことができるので、便利に使用することができる。
に基づいて説明する。
コンデンサ4、電圧調整器5、二次電池6、及びダイオ
ード8を一体に支持してユニット化したものである。
尚、その他の構成については、前述した具体例と同様で
あるので、共通する部材には同一の符号を付すととも
に、その説明は省略する。
ル3、電気二重層コンデンサ4、電圧調整器5、及び二
次電池6を一体に支持してユニット化してなり、コード
レス機器1の負荷に対しては、このユニットUをコード
レス機器1の背部に嵌装することによって接続される。
の半部に配置して設けられている。
器5、二次電池6、及びダイオード7の固定は、セル本
体31及び電極リード32とともに、樹脂によってなさ
れている。
二重層コンデンサ4、及び電圧調整器5、及び二次電池
6をユニット化して構成してもよい。
ると、光を電気に変換するセルと、セルに接続された電
気二重層コンデンサと、電気二重層コンデンサの出力を
調整する電圧調整器と、電圧調整器を介して電気二重層
コンデンサに接続された二次電池とを備えたので、二次
電池を効率よくチャージすることができるとともに、セ
ル、電気二重層コンデンサ、電圧調整器、及び二次電池
を一体に支持してユニット化したので、外部の負荷に対
して簡単に装着することができる。
調整器、及び二次電池を負荷に対して各々組み付ける
と、製造工程における工数の増加や、メンテナンスの複
雑化や、使用時における取り扱い性の低下等を招くと考
えられるが、本例では、それらをユニット化したので、
こうした不都合を回避することができる。
源装置は、二次電池を効率よくチャージすることができ
るとともに、その負荷に対し簡単に装着することができ
るので、便利に使用することができる。
によると、光を電気に変換するセルと、セルに接続され
た電気二重層コンデンサと、電気二重層コンデンサの出
力を調整する電圧調整器とを備えたので、二次電池を効
率よくチャージすることができるとともに、セル、電気
二重層コンデンサ、及び電圧調整器を一体に支持してな
るので、二次電池に対して簡単に装着することができ
る。
によると、二次電池を効率よくチャージすることができ
るとともに、二次電池のチャージに用いる充電ユニット
を簡単に装着することができるので、便利に使用するこ
とができる。
と、光を電気に変換するセルと、セルに接続された電気
二重層コンデンサと、電気二重層コンデンサの出力を調
整する電圧調整器と、電圧調整器を介して電気二重層コ
ンデンサに接続された二次電池とを備えたので、二次電
池を効率よくチャージすることができるとともに、セ
ル、電気二重層コンデンサ、及び電圧調整器を一体に支
持してユニット化したので、外部の負荷に対して簡単に
装着することができる。
と、光を電気に変換するセルと、セルに接続された電気
二重層コンデンサと、電気二重層コンデンサの出力を調
整する電圧調整器と、電圧調整器を介して電気二重層コ
ンデンサに接続された二次電池とを備えたので、二次電
池を効率よくチャージすることができるとともに、セ
ル、電気二重層コンデンサ、電圧調整器、及び二次電池
を一体に支持してユニット化したので、外部の負荷に対
して簡単に装着することができる。
と、電圧調整器は、電気二重層コンデンサの出力を一旦
パルス状に変換するので、二次電池を一層効率よくチャ
ージすることができる。
によると、二次電池を効率よくチャージすることができ
るとともに、その負荷に対して電源装置を簡単に装着す
ることができるので、便利に使用することができる。
す斜視図である。
図である。
斜視図である。
す回路図である。
帯の一例を示す説明図である。
図である。
す回路図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 外部の二次電池に接続され、前記二次電
池をチャージするものであって、光を電気に変換するセ
ルと、前記セルに接続された電気二重層コンデンサと、
前記電気二重層コンデンサの出力を調整する電圧調整器
とを備え、前記セル、前記電気二重層コンデンサ、及び
前記電圧調整器を一体に支持してなることを特徴とする
充電ユニット。 - 【請求項2】 二次電池を電源に使用するコードレス機
器において、 請求項1記載の充電ユニットを用いて前記二次電池をチ
ャージすることを特徴とするコードレス機器。 - 【請求項3】 外部の負荷に接続され、前記負荷に電気
を供給するものであって、光を電気に変換するセルと、
前記セルに接続された電気二重層コンデンサと、前記電
気二重層コンデンサの出力を調整する電圧調整器と、前
記電圧調整器を介して前記電気二重層コンデンサに接続
された二次電池とを備え、前記セルで生じる電気によっ
て前記二次電池をチャージする電源装置において、 前記セル、前記電気二重層コンデンサ、及び前記電圧調
整器を一体に支持してユニット化したことを特徴とする
電源装置。 - 【請求項4】 外部の負荷に接続され、前記負荷に電気
を供給するものであって、光を電気に変換するセルと、
前記セルに接続された電気二重層コンデンサと、前記電
気二重層コンデンサの出力を調整する電圧調整器と、前
記電圧調整器を介して前記電気二重層コンデンサに接続
された二次電池とを備え、前記セルで生じる電気によっ
て前記二次電池をチャージする電源装置において、 前記セル、前記電気二重層コンデンサ、前記電圧調整
器、及び前記二次電池を一体に支持してユニット化した
ことを特徴とする電源装置。 - 【請求項5】 前記電圧調整器は、前記電気二重層コン
デンサの出力を一旦パルス状に変換することを特徴とす
る請求項3又は4記載の電源装置。 - 【請求項6】 二次電池を電源に使用するコードレス機
器において、 前記電源としては、請求項3乃至5のいずれか記載の電
源装置を用いたことを特徴とするコードレス機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26805899A JP2001095178A (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 充電ユニット、電源装置、及びコードレス機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26805899A JP2001095178A (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 充電ユニット、電源装置、及びコードレス機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001095178A true JP2001095178A (ja) | 2001-04-06 |
Family
ID=17453314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26805899A Pending JP2001095178A (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 充電ユニット、電源装置、及びコードレス機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001095178A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010183799A (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Sharp Corp | 携帯電子機器 |
-
1999
- 1999-09-22 JP JP26805899A patent/JP2001095178A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010183799A (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Sharp Corp | 携帯電子機器 |
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