JP2002034174A - 太陽電池を用いてリチウムイオン二次電池を充電する方法とリチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装置 - Google Patents
太陽電池を用いてリチウムイオン二次電池を充電する方法とリチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽電池の少ない出力電流でもリチウムイオ
ン二次電池１４を充電できるようにする。 【解決手段】 太陽電池１０が出力する直流電流によっ
て蓄電手段１２を充電しつつ、蓄電手段１２とリチウム
イオン二次電池１４の電位差が所定の電圧値以上になっ
た場合に充電制御手段１６が蓄電手段１２とリチウムイ
オン二次電池１４とを電気的に接続して蓄電手段１２が
出力する直流電流によってリチウムイオン二次電池１４
を充電する。
ン二次電池１４を充電できるようにする。 【解決手段】 太陽電池１０が出力する直流電流によっ
て蓄電手段１２を充電しつつ、蓄電手段１２とリチウム
イオン二次電池１４の電位差が所定の電圧値以上になっ
た場合に充電制御手段１６が蓄電手段１２とリチウムイ
オン二次電池１４とを電気的に接続して蓄電手段１２が
出力する直流電流によってリチウムイオン二次電池１４
を充電する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池を用いてリ
チウムイオン二次電池を充電する方法とリチウムイオン
二次電池用太陽電池式充電装置に関する。
チウムイオン二次電池を充電する方法とリチウムイオン
二次電池用太陽電池式充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、充電式の二次電池（バッテリ）と
しては、カドニウムなどの有害物質を含まず、また長時
間の連続使用と軽量化に適している等の理由からリチウ
ムイオン二次電池が、パソコンや、携帯電話を含む種々
の携帯端末に広く使用されている。そして、リチウムイ
オン二次電池を充電する際には、出力エネルギーの大き
い商用電源（ＡＣ１００Ｖ）や車のバッテリーなどから
充電する方法が一般的である。これは、リチウムイオン
二次電池を充電するには、数百ｍＡの大電流が必要だか
らである。
しては、カドニウムなどの有害物質を含まず、また長時
間の連続使用と軽量化に適している等の理由からリチウ
ムイオン二次電池が、パソコンや、携帯電話を含む種々
の携帯端末に広く使用されている。そして、リチウムイ
オン二次電池を充電する際には、出力エネルギーの大き
い商用電源（ＡＣ１００Ｖ）や車のバッテリーなどから
充電する方法が一般的である。これは、リチウムイオン
二次電池を充電するには、数百ｍＡの大電流が必要だか
らである。
【０００３】一方、パソコンの中でもノート型パソコン
や携帯端末は普段持ち歩いて使用する使用形態も多い。
このため、商用電源が取れない場所でも、これら機器に
内蔵されたリチウムイオン二次電池を充電したいという
要望があり、商用電源（ＡＣ１００Ｖ）や車のバッテリ
ー以外から充電できる手段が望まれている。そこで、小
型・軽量であって持ち歩きも可能であり、しかもどこで
も利用できる太陽光を電気エネルギーに手軽に変換する
ことが可能な太陽電池を、リチウムイオン二次電池の充
電手段として利用できないかという考えがある。
や携帯端末は普段持ち歩いて使用する使用形態も多い。
このため、商用電源が取れない場所でも、これら機器に
内蔵されたリチウムイオン二次電池を充電したいという
要望があり、商用電源（ＡＣ１００Ｖ）や車のバッテリ
ー以外から充電できる手段が望まれている。そこで、小
型・軽量であって持ち歩きも可能であり、しかもどこで
も利用できる太陽光を電気エネルギーに手軽に変換する
ことが可能な太陽電池を、リチウムイオン二次電池の充
電手段として利用できないかという考えがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、太陽電
池の素子一個あたりの出力は、電圧で約0.4ボルトから
0.5ボルト、電流で１平方センチメートル当り約25ミリ
アンペアぐらいであり、出力電圧の比較的高い（3.6ボ
ルト）リチウムイオン二次電池に数百ｍＡの電流を流し
て充電するためには、多くのセルを直列に接続して電圧
を確保すると共に、多くのセルを並列に接続して電流も
併せて確保する必要があることから、太陽電池が大型化
してしまい、携帯可能な寸法にすることが困難であると
いう課題がある。
池の素子一個あたりの出力は、電圧で約0.4ボルトから
0.5ボルト、電流で１平方センチメートル当り約25ミリ
アンペアぐらいであり、出力電圧の比較的高い（3.6ボ
ルト）リチウムイオン二次電池に数百ｍＡの電流を流し
て充電するためには、多くのセルを直列に接続して電圧
を確保すると共に、多くのセルを並列に接続して電流も
併せて確保する必要があることから、太陽電池が大型化
してしまい、携帯可能な寸法にすることが困難であると
いう課題がある。
【０００５】そこで、本発明は上記課題を解決すべくな
されたものであり、その目的とするところは、太陽電池
の少ない出力電流でもリチウムイオン二次電池を充電で
きる、太陽電池を用いてリチウムイオン二次電池を充電
する方法とリチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装
置を提供することにある。
されたものであり、その目的とするところは、太陽電池
の少ない出力電流でもリチウムイオン二次電池を充電で
きる、太陽電池を用いてリチウムイオン二次電池を充電
する方法とリチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装
置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、本発明に係
る請求項１記載の太陽電池を用いてリチウムイオン二次
電池を充電する方法は、太陽電池が出力する直流電流に
よって蓄電手段を充電しつつ、該蓄電手段とリチウムイ
オン二次電池の電位差が所定の電圧値以上になった場合
に蓄電手段と前記リチウムイオン二次電池を電気的に接
続して蓄電手段が出力する直流電流によってリチウムイ
オン二次電池を充電することを特徴とする。
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、本発明に係
る請求項１記載の太陽電池を用いてリチウムイオン二次
電池を充電する方法は、太陽電池が出力する直流電流に
よって蓄電手段を充電しつつ、該蓄電手段とリチウムイ
オン二次電池の電位差が所定の電圧値以上になった場合
に蓄電手段と前記リチウムイオン二次電池を電気的に接
続して蓄電手段が出力する直流電流によってリチウムイ
オン二次電池を充電することを特徴とする。
【０００７】また、請求項２記載のリチウムイオン二次
電池用太陽電池式充電装置は、太陽電池と、該太陽電池
が出力する直流電流によって充電される蓄電手段と、該
蓄電手段とリチウムイオン二次電池との間に配置され、
蓄電手段と該リチウムイオン二次電池の電位差が所定の
電圧値以上になった場合に蓄電手段とリチウムイオン二
次電池を電気的に接続し、蓄電手段が出力する直流電流
によってリチウムイオン二次電池を充電する充電制御手
段とを具備することを特徴とする。
電池用太陽電池式充電装置は、太陽電池と、該太陽電池
が出力する直流電流によって充電される蓄電手段と、該
蓄電手段とリチウムイオン二次電池との間に配置され、
蓄電手段と該リチウムイオン二次電池の電位差が所定の
電圧値以上になった場合に蓄電手段とリチウムイオン二
次電池を電気的に接続し、蓄電手段が出力する直流電流
によってリチウムイオン二次電池を充電する充電制御手
段とを具備することを特徴とする。
【０００８】これらによれば、太陽電池の出力電流を一
旦蓄電手段に蓄え、リチウムイオン二次電池にはこの蓄
電手段から充電するため、蓄電手段に電流供給能力の高
いもの（例えば内部抵抗が小さいもの）を選べば、太陽
電池を用いてリチウムイオン二次電池を十分に充電する
ことが可能となる。
旦蓄電手段に蓄え、リチウムイオン二次電池にはこの蓄
電手段から充電するため、蓄電手段に電流供給能力の高
いもの（例えば内部抵抗が小さいもの）を選べば、太陽
電池を用いてリチウムイオン二次電池を十分に充電する
ことが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る太陽電池を用
いてリチウムイオン二次電池を充電する方法とリチウム
イオン二次電池用太陽電池式充電装置の好適な実施の形
態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、リチウ
ムイオン二次電池以外の二次電池にも本発明を適用する
ことができることは言うまでもない。
いてリチウムイオン二次電池を充電する方法とリチウム
イオン二次電池用太陽電池式充電装置の好適な実施の形
態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、リチウ
ムイオン二次電池以外の二次電池にも本発明を適用する
ことができることは言うまでもない。
【００１０】まず、リチウムイオン二次電池を充電する
方法の概要について図１を用いて説明する。その方法
は、太陽電池１０が出力する直流電流によって蓄電手段
１２を充電しつつ、蓄電手段１２とリチウムイオン二次
電池１４との間の電位差Ｖdefをチェックする。そし
て、電位差Ｖdefが所定の電圧値Ｖref以上になった場合
に、詳細には蓄電手段１２が太陽電池１０によって充電
されてその電圧がリチウムイオン二次電池１４の電圧よ
りも電圧値Ｖrefだけ高くなった場合に、蓄電手段１２
とリチウムイオン二次電池１４とを電気的に接続する。
この電圧値Ｖrefは、蓄電手段１２やリチウムイオン二
次電池１４等、リチウムイオン二次電池１４に充電する
際に流れる電流の経路の内部抵抗を考慮し、当該経路に
リチウムイオン二次電池１４を充電できるだけの電流が
流れるような値に設定する。そして、蓄電手段１２が出
力する直流電流によってリチウムイオン二次電池１４が
充電する。
方法の概要について図１を用いて説明する。その方法
は、太陽電池１０が出力する直流電流によって蓄電手段
１２を充電しつつ、蓄電手段１２とリチウムイオン二次
電池１４との間の電位差Ｖdefをチェックする。そし
て、電位差Ｖdefが所定の電圧値Ｖref以上になった場合
に、詳細には蓄電手段１２が太陽電池１０によって充電
されてその電圧がリチウムイオン二次電池１４の電圧よ
りも電圧値Ｖrefだけ高くなった場合に、蓄電手段１２
とリチウムイオン二次電池１４とを電気的に接続する。
この電圧値Ｖrefは、蓄電手段１２やリチウムイオン二
次電池１４等、リチウムイオン二次電池１４に充電する
際に流れる電流の経路の内部抵抗を考慮し、当該経路に
リチウムイオン二次電池１４を充電できるだけの電流が
流れるような値に設定する。そして、蓄電手段１２が出
力する直流電流によってリチウムイオン二次電池１４が
充電する。
【００１１】この方法によれば、太陽電池１０の出力電
流を一旦蓄電手段１２に蓄え、リチウムイオン二次電池
１４にはこの蓄電手段１２から充電するため、蓄電手段
１２に電流供給能力の高いもの（例えば内部抵抗が小さ
いもの、さらには容量の大きなもの）を選べば、蓄電手
段１２からリチウムイオン二次電池１４へリチウムイオ
ン二次電池１４を十分に充電できるだけの大きさの電流
を流すことができる。容量を大きくすれば、それだけ長
い時間電流を流せる。よって、結果として太陽電池１０
からリチウムイオン二次電池１４を充電できることにな
る。
流を一旦蓄電手段１２に蓄え、リチウムイオン二次電池
１４にはこの蓄電手段１２から充電するため、蓄電手段
１２に電流供給能力の高いもの（例えば内部抵抗が小さ
いもの、さらには容量の大きなもの）を選べば、蓄電手
段１２からリチウムイオン二次電池１４へリチウムイオ
ン二次電池１４を十分に充電できるだけの大きさの電流
を流すことができる。容量を大きくすれば、それだけ長
い時間電流を流せる。よって、結果として太陽電池１０
からリチウムイオン二次電池１４を充電できることにな
る。
【００１２】次に、上記方法を実施するリチウムイオン
二次電池用太陽電池式充電装置５の一実施の形態につい
て図１と図２を用いて説明する。まず、構成について説
明する。蓄電手段１２は、一例としてコンデンサＣ１を
用いて実現している。コンデンサは安価で、また特に電
解コンデンサを用いれば、小型で大容量の蓄電手段１２
を実現できる。なお、実際には約220μＦ程度で十分に
本願の蓄電手段として機能する。またコンデンサは、内
部抵抗も比較的小さいため、リチウムイオン二次電池１
４への充電電流を低い値に制限してしまうことがない。
二次電池用太陽電池式充電装置５の一実施の形態につい
て図１と図２を用いて説明する。まず、構成について説
明する。蓄電手段１２は、一例としてコンデンサＣ１を
用いて実現している。コンデンサは安価で、また特に電
解コンデンサを用いれば、小型で大容量の蓄電手段１２
を実現できる。なお、実際には約220μＦ程度で十分に
本願の蓄電手段として機能する。またコンデンサは、内
部抵抗も比較的小さいため、リチウムイオン二次電池１
４への充電電流を低い値に制限してしまうことがない。
【００１３】充電制御手段１６は、蓄電手段１２とリチ
ウムイオン二次電池１４との間に直列に介装されたスイ
ッチ手段１６ａと、蓄電手段１２とリチウムイオン二次
電池１４との間の電圧差Ｖdefが予め決められた電圧値
Ｖref以上になったら、その間だけスイッチ手段１６ａ
をオン状態に移行させて蓄電手段１２とリチウムイオン
二次電池１４を電気的に接続させる接続制御手段１６ｂ
とで構成することができる。そして図２におけるｐ型の
電界効果型トランジスタＦＥＴ（以下、単にＦＥＴ）２
がスイッチ手段１６ａに該当し、充電制御手段１６のそ
の他の回路素子が接続制御手段１６ｂとして機能する。
ウムイオン二次電池１４との間に直列に介装されたスイ
ッチ手段１６ａと、蓄電手段１２とリチウムイオン二次
電池１４との間の電圧差Ｖdefが予め決められた電圧値
Ｖref以上になったら、その間だけスイッチ手段１６ａ
をオン状態に移行させて蓄電手段１２とリチウムイオン
二次電池１４を電気的に接続させる接続制御手段１６ｂ
とで構成することができる。そして図２におけるｐ型の
電界効果型トランジスタＦＥＴ（以下、単にＦＥＴ）２
がスイッチ手段１６ａに該当し、充電制御手段１６のそ
の他の回路素子が接続制御手段１６ｂとして機能する。
【００１４】充電制御手段１６の具体的な一回路例につ
いて図２を用いて説明する。なお、以下に説明する回路
例以外にも同じ機能を、他の回路構成で実現できること
はもちろんである。蓄電手段１２とリチウムイオン二次
電池１４との間には、抵抗Ｒ２とＦＥＴ２とダイオード
Ｄ２が、この順番で直列に介装されている。詳細にはＦ
ＥＴ２のソース端子は抵抗Ｒ２と接続され、ＦＥＴ２の
ドレイン端子はダイオードＤ２のアノードに接続されて
いる。また、ＦＥＴ２のソース端子とゲート端子との間
にはバイアス用の抵抗Ｒ３が並列に接続されている。
いて図２を用いて説明する。なお、以下に説明する回路
例以外にも同じ機能を、他の回路構成で実現できること
はもちろんである。蓄電手段１２とリチウムイオン二次
電池１４との間には、抵抗Ｒ２とＦＥＴ２とダイオード
Ｄ２が、この順番で直列に介装されている。詳細にはＦ
ＥＴ２のソース端子は抵抗Ｒ２と接続され、ＦＥＴ２の
ドレイン端子はダイオードＤ２のアノードに接続されて
いる。また、ＦＥＴ２のソース端子とゲート端子との間
にはバイアス用の抵抗Ｒ３が並列に接続されている。
【００１５】また、蓄電手段１２には、トランジスタＴ
r1（pnp型）のエミッタ端子が接続され、トランジスタT
r1のコレクタ端子とグランド間にはバイアス用の抵抗Ｒ
１が介装されている。また、抵抗Ｒ１にはコンデンサＣ
２が並列に接続されている。また、トランジスタTr1の
コレクタ端子には、ｎ型のＦＥＴ１のゲート端子が接続
されている。このＦＥＴ１のドレイン端子は、ＦＥＴ２
のゲート端子に接続され、またソース端子はグランドに
直接接続されている。また、トランジスタＴr1のベース
端子とＦＥＴ２のドレイン端子との間には、ダイオード
Ｄ１がそのアノードがトランジスタＴr1のベース端子に
接続された状態で介装されている。
r1（pnp型）のエミッタ端子が接続され、トランジスタT
r1のコレクタ端子とグランド間にはバイアス用の抵抗Ｒ
１が介装されている。また、抵抗Ｒ１にはコンデンサＣ
２が並列に接続されている。また、トランジスタTr1の
コレクタ端子には、ｎ型のＦＥＴ１のゲート端子が接続
されている。このＦＥＴ１のドレイン端子は、ＦＥＴ２
のゲート端子に接続され、またソース端子はグランドに
直接接続されている。また、トランジスタＴr1のベース
端子とＦＥＴ２のドレイン端子との間には、ダイオード
Ｄ１がそのアノードがトランジスタＴr1のベース端子に
接続された状態で介装されている。
【００１６】次に、リチウムイオン二次電池用太陽電池
式充電装置５の動作を、充電制御手段１６の動作を含め
て説明する。太陽電池１０には、蓄電手段１２が並列に
直接接続されている。このため、太陽電池１０が光を受
けて発生した直流電流は、蓄電手段１２に充電される。
そして蓄電手段１２の電圧が次第に上昇し、リチウムイ
オン二次電池１４との電位差Ｖdefが、トランジスタＴr
1のエミッタ−ベース端子間順方向電圧Ｖebにダイオー
ドＤ１、Ｄ２のそれぞれの順方向電圧Ｖd1、Ｖd2を加え
た電圧Ｖref以上になると、トランジスタＴr1のエミッ
タ端子→そのベース端子→Ｄ１→Ｄ２→リチウムイオン
二次電池１４という経路で電流が流れる。
式充電装置５の動作を、充電制御手段１６の動作を含め
て説明する。太陽電池１０には、蓄電手段１２が並列に
直接接続されている。このため、太陽電池１０が光を受
けて発生した直流電流は、蓄電手段１２に充電される。
そして蓄電手段１２の電圧が次第に上昇し、リチウムイ
オン二次電池１４との電位差Ｖdefが、トランジスタＴr
1のエミッタ−ベース端子間順方向電圧Ｖebにダイオー
ドＤ１、Ｄ２のそれぞれの順方向電圧Ｖd1、Ｖd2を加え
た電圧Ｖref以上になると、トランジスタＴr1のエミッ
タ端子→そのベース端子→Ｄ１→Ｄ２→リチウムイオン
二次電池１４という経路で電流が流れる。
【００１７】すると、これによりトランジスタＴr1がオ
ン状態となり、抵抗Ｒ１にグランドに向かう電流が流れ
て、抵抗Ｒ１間にバイアス電圧が発生し、これによりＦ
ＥＴ１のゲート端子に正電圧が引加される。これによっ
てｎ型のＦＥＴ１がオン状態に移行し、抵抗Ｒ２→抵抗
Ｒ３→ＦＥＴ１のドレイン端子→ＦＥＴ１のソース端子
→グランドという経路で電流が流れる。そして抵抗Ｒ３
間にバイアス電圧が発生し、このバイアス電圧によって
ｐ型のＦＥＴ２がオン状態に移行する。この結果、蓄電
手段１２からリチウムイオン二次電池１４に向けて、抵
抗Ｒ２→ＦＥＴ２のソース端子→そのドレイン端子→ダ
イオードＤ２→リチウムイオン二次電池１４という経路
で、リチウムイオン二次電池１４への充電電流が流れ
る。
ン状態となり、抵抗Ｒ１にグランドに向かう電流が流れ
て、抵抗Ｒ１間にバイアス電圧が発生し、これによりＦ
ＥＴ１のゲート端子に正電圧が引加される。これによっ
てｎ型のＦＥＴ１がオン状態に移行し、抵抗Ｒ２→抵抗
Ｒ３→ＦＥＴ１のドレイン端子→ＦＥＴ１のソース端子
→グランドという経路で電流が流れる。そして抵抗Ｒ３
間にバイアス電圧が発生し、このバイアス電圧によって
ｐ型のＦＥＴ２がオン状態に移行する。この結果、蓄電
手段１２からリチウムイオン二次電池１４に向けて、抵
抗Ｒ２→ＦＥＴ２のソース端子→そのドレイン端子→ダ
イオードＤ２→リチウムイオン二次電池１４という経路
で、リチウムイオン二次電池１４への充電電流が流れ
る。
【００１８】トランジスタＴr1のエミッタ−ベース端子
間順方向電圧ＶebにダイオードＤ１、Ｄ２のそれぞれの
順方向電圧Ｖd1、Ｖd2を加えた電圧Ｖrefは、トランジ
スタＴr1やダイオードＤ１、Ｄ２がシリコンで構成され
ている場合にはそれぞれの順方向電圧が約0.6〜0.7ボル
トであるから、全体として約2ボルト程度になる。よっ
て、抵抗Ｒ２を一例として約10オームに設定しておけ
ば、充電開始当初の充電電流を約200ミリアンペア程度
に設定することができ、リチウムイオン二次電池１４を
充電するに十分な電流を確保できる。
間順方向電圧ＶebにダイオードＤ１、Ｄ２のそれぞれの
順方向電圧Ｖd1、Ｖd2を加えた電圧Ｖrefは、トランジ
スタＴr1やダイオードＤ１、Ｄ２がシリコンで構成され
ている場合にはそれぞれの順方向電圧が約0.6〜0.7ボル
トであるから、全体として約2ボルト程度になる。よっ
て、抵抗Ｒ２を一例として約10オームに設定しておけ
ば、充電開始当初の充電電流を約200ミリアンペア程度
に設定することができ、リチウムイオン二次電池１４を
充電するに十分な電流を確保できる。
【００１９】リチウムイオン二次電池１４に電流が流れ
始めると、それに伴って蓄電手段１２の電圧も降下し、
双方の電圧差Ｖdefは短時間で電圧Ｖref未満になる。す
ると、トランジスタＴr1のエミッタ端子→そのベース端
子→Ｄ１→Ｄ２→リチウムイオン二次電池１４という経
路で電流が流れなくなり、トランジスタＴr1がオフ状態
に移行する。その結果、ＦＥＴ１もオフ状態となって、
ＦＥＴ２もオフ状態になり、充電動作が停止する。これ
により、蓄電手段１２からリチウムイオン二次電池１４
への電流の流れが無くなり、蓄電手段１２は再度太陽電
池１０から充電可能な状態になる。以上の動作、つまり
蓄電手段１２への太陽電池１０による充電動作と、リチ
ウムイオン二次電池１４への蓄電手段１２からの充電動
作は、リチウムイオン二次電池１４の電圧が所定の電圧
（約3.6〜4ボルト）に達するまで繰返し行われる。これ
によって、結果として太陽電池１０によるリチウムイオ
ン二次電池１４の充電が可能となる。
始めると、それに伴って蓄電手段１２の電圧も降下し、
双方の電圧差Ｖdefは短時間で電圧Ｖref未満になる。す
ると、トランジスタＴr1のエミッタ端子→そのベース端
子→Ｄ１→Ｄ２→リチウムイオン二次電池１４という経
路で電流が流れなくなり、トランジスタＴr1がオフ状態
に移行する。その結果、ＦＥＴ１もオフ状態となって、
ＦＥＴ２もオフ状態になり、充電動作が停止する。これ
により、蓄電手段１２からリチウムイオン二次電池１４
への電流の流れが無くなり、蓄電手段１２は再度太陽電
池１０から充電可能な状態になる。以上の動作、つまり
蓄電手段１２への太陽電池１０による充電動作と、リチ
ウムイオン二次電池１４への蓄電手段１２からの充電動
作は、リチウムイオン二次電池１４の電圧が所定の電圧
（約3.6〜4ボルト）に達するまで繰返し行われる。これ
によって、結果として太陽電池１０によるリチウムイオ
ン二次電池１４の充電が可能となる。
【００２０】また、上記充電制御手段１６の回路例にお
いてトランジスタでは無くＦＥＴを使用する理由は、Ｆ
ＥＴ１やＦＥＴ２に代えてトランジスタを用いるとリチ
ウムイオン二次電池１４への充電動作の際に、オン状態
を維持するベース電流が必要となり、このベース電流は
グランドに流れて無駄になってしまうからである。ＦＥ
Ｔを用いることによって、ベース電流に対応する電流は
２μＡ程度に下がり、無視できる値になる。よって、効
率の良い充電が可能となる。また、ダイオードＤ２は、
一旦充電されたリチウムイオン二次電池１４から充電制
御手段１６側に放電するのを防止する機能もある。ま
た、コンデンサＣ２は、ＦＥＴ１のゲート電圧が、蓄電
手段１２からリチウムイオン二次電池１４への充電動作
の開始に伴って瞬時に低下してしまうことを防止し、一
旦オン状態となったＦＥＴ１がある程度の時間だけオン
状態を維持できるようにバイアス電圧を保持するための
ものである。
いてトランジスタでは無くＦＥＴを使用する理由は、Ｆ
ＥＴ１やＦＥＴ２に代えてトランジスタを用いるとリチ
ウムイオン二次電池１４への充電動作の際に、オン状態
を維持するベース電流が必要となり、このベース電流は
グランドに流れて無駄になってしまうからである。ＦＥ
Ｔを用いることによって、ベース電流に対応する電流は
２μＡ程度に下がり、無視できる値になる。よって、効
率の良い充電が可能となる。また、ダイオードＤ２は、
一旦充電されたリチウムイオン二次電池１４から充電制
御手段１６側に放電するのを防止する機能もある。ま
た、コンデンサＣ２は、ＦＥＴ１のゲート電圧が、蓄電
手段１２からリチウムイオン二次電池１４への充電動作
の開始に伴って瞬時に低下してしまうことを防止し、一
旦オン状態となったＦＥＴ１がある程度の時間だけオン
状態を維持できるようにバイアス電圧を保持するための
ものである。
【００２１】そして、一例として図２に示す簡単な回路
構成で蓄電手段１２や充電制御手段１６を構成すること
ができるため、例えば携帯電話機にも十分に実装できる
体積のリチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装置５
が実現可能である。そして携帯電話機は、屋外での使用
も頻繁に行われるため、太陽電池１０を携帯電話機の表
面に露出して搭載しておけば、この太陽電池１０を用い
て内蔵されたリチウムイオン二次電池１４を充電でき、
通話時間、待機時間も飛躍的に延び、非常に使い勝手が
向上することが考えられる。
構成で蓄電手段１２や充電制御手段１６を構成すること
ができるため、例えば携帯電話機にも十分に実装できる
体積のリチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装置５
が実現可能である。そして携帯電話機は、屋外での使用
も頻繁に行われるため、太陽電池１０を携帯電話機の表
面に露出して搭載しておけば、この太陽電池１０を用い
て内蔵されたリチウムイオン二次電池１４を充電でき、
通話時間、待機時間も飛躍的に延び、非常に使い勝手が
向上することが考えられる。
【００２２】
【発明の効果】本発明に係る太陽電池を用いてリチウム
イオン二次電池を充電する方法とリチウムイオン二次電
池用太陽電池式充電装置を用いると、太陽電池の出力電
流を一旦蓄電手段に蓄え、リチウムイオン二次電池には
この蓄電手段から充電するため、蓄電手段に電流供給能
力の高いもの（例えば内部抵抗が小さいもの）を選べ
ば、太陽電池を用いてリチウムイオン二次電池を十分に
充電することが可能となるという効果を奏する。
イオン二次電池を充電する方法とリチウムイオン二次電
池用太陽電池式充電装置を用いると、太陽電池の出力電
流を一旦蓄電手段に蓄え、リチウムイオン二次電池には
この蓄電手段から充電するため、蓄電手段に電流供給能
力の高いもの（例えば内部抵抗が小さいもの）を選べ
ば、太陽電池を用いてリチウムイオン二次電池を十分に
充電することが可能となるという効果を奏する。
【図１】本発明に係るリチウムイオン二次電池用太陽電
池式充電装置の一実施の形態の構成を示すブロック図で
ある。
池式充電装置の一実施の形態の構成を示すブロック図で
ある。
【図２】図１の具体的な回路例を示す回路図である。
５ リチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装置 １０ 太陽電池 １２ 蓄電手段 １４ リチウムイオン二次電池 １６ 充電制御手段
Claims (2)
- 【請求項１】 太陽電池が出力する直流電流によって蓄
電手段を充電しつつ、該蓄電手段とリチウムイオン二次
電池の電位差が所定の電圧値以上になった場合に蓄電手
段と前記リチウムイオン二次電池を電気的に接続して蓄
電手段が出力する直流電流によってリチウムイオン二次
電池を充電することを特徴とする太陽電池を用いてリチ
ウムイオン二次電池を充電する方法。 - 【請求項２】 太陽電池と、 該太陽電池が出力する直流電流によって充電される蓄電
手段と、 該蓄電手段とリチウムイオン二次電池との間に配置さ
れ、蓄電手段と該リチウムイオン二次電池の電位差が所
定の電圧値以上になった場合に蓄電手段とリチウムイオ
ン二次電池を電気的に接続し、蓄電手段が出力する直流
電流によってリチウムイオン二次電池を充電する充電制
御手段とを具備することを特徴とするリチウムイオン二
次電池用太陽電池式充電装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000212547A JP4220660B2 (ja) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | 太陽電池を用いてリチウムイオン二次電池を充電する方法とリチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装置 |
| KR1020000046560A KR20020007115A (ko) | 2000-07-13 | 2000-08-11 | 태양전지를 이용하여 리듐이온 이차전지를 충전하는방법과 이듐이온 이차전지용 태양전지식 충전장치 |
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|---|---|---|---|
| JP2000212547A JP4220660B2 (ja) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | 太陽電池を用いてリチウムイオン二次電池を充電する方法とリチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装置 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2005034303A1 (en) * | 2003-10-08 | 2005-04-14 | E Square Technologies Co., Ltd. | Portable charger having built-in secondary lithium battery |
| JP2010220433A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 太陽電池システムおよび充電制御方法 |
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- 2000-12-01 AU AU2001215571A patent/AU2001215571A1/en not_active Abandoned
- 2000-12-01 WO PCT/JP2000/008530 patent/WO2002007287A1/ja active Application Filing
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| JP2010220433A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 太陽電池システムおよび充電制御方法 |
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| JP4220660B2 (ja) | 2009-02-04 |
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