JP2002171663A - 光発電装置，光発電力受電機器及び光発電システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光発電装置，光発電力受電機器及び光発電シ
ステムにおいて、仕様の異なる電力の供給による電気機
器の誤作動や損傷及び二次電池の損傷（光発電力受電機
器及びその負荷部の誤作動や損傷）を防止でき、更に、
必要電力仕様の異なる複数の光発電力受電機器の対し、
一つの光発電装置を共通して使用できるようにする。 【解決手段】 光発電装置１と光発電力受電機器１０か
らなる光発電システムであって、光発電装置１０が、光
発電要素２，供給電力情報出力手段４，電力出力用端子
８及び供給電力情報用端子９をそなえて構成され、光発
電力受電機器１０が、電力入力用端子１４，必要電力情
報記憶手段１２及び必要電力情報用端子１５をそなえて
構成され、供給電力情報出力手段４と必要電力情報記憶
手段１２との間の情報ラインＬ_Cに電力供給判定手段３
が介装されるとともに、光発電要素２と負荷部１１との
間の電力ラインＬ_Pに、電力供給制御手段５が介装され
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、外部からの光を電
気エネルギに変換する光発電要素を利用した、光発電装
置，光発電力受電機器及び光発電システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電気機器の電源として一次電
池や充電可能な二次電池等の電池が使用されている。近
年では、電気機器として、携帯電話、ノートブック型パ
ーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（情報携帯端末）、デジ
タルカメラ、デジタルビデオカメラ等の携帯用電気機器
（以下、単に携帯機器ともいう）が急速に普及してお
り、このような携帯機器では、携帯性を有効に発揮させ
るべく、その電源として二次電池が一般的に使用されて
いる。

【０００３】このような携帯機器を始めとする電気機器
では、電力源を容易に確保できることから、日光や照明
の光を電気エネルギに変換する光発電装置、いわゆる太
陽電池を、電源又は二次電池の充電装置として使用する
試みが従来より行なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電気機器の
電源として電池を使用する場合、製品（電気機器）に応
じて電池ひいては充電装置の仕様が異なることが多く、
各製品に応じて電池及び充電装置を適宜選択する必要が
ある。或いは、適合しない電池を誤って電気機器にセッ
トしてしまうと、電池の電圧が低すぎれば電気機器が誤
作動を起こす虞があり、また、電池の電圧が高すぎれ
ば、極端な場合には、過電圧により電気機器側を故障さ
せてしまう虞がある。同様に、適合しない充電装置によ
り二次電池を充電してしまうと、過電圧により二次電池
の電池性能を損ねてしまったりする虞がある。

【０００５】そして、このような課題は、光発電装置を
電気機器の電源又は二次電池の充電装置として使用する
場合にも生じるもので、光発電装置の開発に当たっては
上記課題を解決することが強く望まれる。本発明は、こ
のような課題に鑑み創案されたもので、仕様の異なる電
力の供給による電気機器の誤作動や損傷及び二次電池の
損傷（光発電力受電機器及びその負荷部の誤作動や損
傷）を防止でき、更に、互いに必要電力仕様の異なる複
数の光発電力受電機器の対し、一つの光発電装置を共通
して使用できるようにした、光発電システム，光発電装
置及び光発電力受電機器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の光発
電システム（請求項１）は、光発電装置の発電した電力
を光発電力受電機器の負荷部に供給するための光発電シ
ステムであって、該光発電装置が、外部からの光を電気
エネルギに変換する光発電要素と、該光発電要素の供給
電力情報を出力する供給電力情報出力手段と、該光発電
要素に電気的に接続された電力出力用端子と、該供給電
力情報出力手段に電気的に接続された供給電力情報用端
子とをそなえて構成され、該光発電力受電機器が、該電
力出力用端子に接続され該光発電装置の発電した電力を
入力して該負荷部に供給するための電力入力用端子と、
該光発電力受電機器の必要電力情報を記憶した必要電力
情報記憶手段と、該光発電装置の該供給電力情報用端子
に接続されるとともに、該必要電力情報記憶手段に電気
的に接続された必要電力情報用端子とをそなえて構成さ
れ、該光発電装置の該供給電力情報出力手段と該光発電
力受電機器の該必要電力情報記憶手段との間に形成され
る情報ラインに、該供給電力情報出力手段からの情報と
該必要電力情報記憶手段からの情報とに基づき該光発電
装置から該光発電力受電機器への電力の供給に関する判
定を行なう電力供給判定手段が介装されるとともに、該
光発電装置の該光発電要素と該光発電力受電機器の該負
荷部との間に形成される電力ラインに、該電力供給判定
手段の判定結果に基づき該光発電装置から該光発電力受
電機器への電力の供給に関する制御を行なう電力供給制
御手段が介装されていることを特徴としている。

【０００７】この場合、該電力供給制御手段が、該電力
ラインを開閉するオンオフスイッチをそなえて構成され
ていることが好ましい（請求項２）。また、該電力供給
制御手段が、電圧を所定電圧に制御する電圧制御手段を
そなえて構成されていることが好ましい（請求項３）。
また、該供給電力情報出力手段が、該供給電力情報とし
て少なくとも該光発電要素の最低出力電圧及び最低出力
電流を記憶した供給電力情報記憶手段をそなえて構成さ
れていることが好ましい（請求項４）。

【０００８】また、該供給電力情報出力手段が、該供給
電力情報記憶手段に記憶された該供給電力情報に基づい
て該光発電要素に関する演算を行なう演算手段を更にそ
なえて構成されていることが好ましい（請求項５）。本
発明の光発電装置（請求項６）は、必要電力情報を記憶
した必要電力情報記憶手段を有する光発電力受電機器に
対し電力を供給するための光発電装置において、外部か
らの光を電気エネルギに変換する光発電要素と、該光発
電要素の供給電力情報を出力する供給電力情報出力手段
と、該供給電力情報出力手段及び該光発電力受電機器の
必要電力情報記憶手段にそれぞれ電気的に接続され、該
供給電力情報出力手段からの情報及び該必要電力情報記
憶手段からの情報に基づき該光発電力受電機器への電力
の供給に関する判定を行なう電力供給判定手段と、該電
力供給判定手段の判定結果に基づき該光発電力受電機器
への電力の供給に関する制御を行なう電力供給制御手段
とをそなえて構成されていることを特徴としている。

【０００９】この場合、該電力供給制御手段が、該電力
ラインを開閉するオンオフスイッチをそなえて構成され
ていることが好ましい（請求項７）。また、該電力供給
制御手段が、電圧を所定電圧に制御する電圧制御手段を
そなえて構成されていることが好ましい（請求項８）。
さらに、該供給電力情報出力手段が、該供給電力情報と
して少なくとも該光発電要素の最低出力電圧及び最低出
力電流を記憶した供給電力情報記憶手段をそなえて構成
されていることが好ましい（請求項９）。

【００１０】また、該供給電力情報出力手段が、該供給
電力情報記憶手段に記憶された該供給電力情報に基づい
て該光発電要素に関する演算を行なう演算手段を更にそ
なえて構成されていることが好ましい（請求項１０）。
本発明の光発電力受電機器（請求項１１）は、光発電要
素の供給電力情報を出力する供給電力情報出力手段をそ
なえた光発電装置から負荷部に対して電力が供給され
る、光発電力受電機器において、該負荷部の必要電力情
報が記憶された必要電力情報記憶手段と、該必要電力情
報記憶手段及び該光発電装置の該供給電力情報出力手段
にそれぞれ電気的に接続され、該供給電力情報出力手段
からの情報と該必要電力情報記憶手段からの情報とに基
づき該光発電装置からの電力の供給に関する判定を行な
う電力供給判定手段と、該電力供給判定手段の判定結果
に基づき該光発電装置からの電力の供給に関する制御を
行なう電力供給制御手段とをそなえて構成されているこ
とを特徴としている。

【００１１】この場合、該電力供給制御手段が、該電力
ラインを開閉するオンオフスイッチをそなえて構成され
ていることが好ましい（請求項１２）。また、該電力供
給制御手段が、電圧を所定電圧に制御する電圧制御手段
をそなえて構成されていることが好ましい（請求項１
３）。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。 （Ａ）第１実施形態の説明 まず、本発明の第１実施形態としての光発電装置，光発
電力受電機器及び光発電システムについて説明する。図
１〜図３は本実施形態の光発電装置，光発電力受電機器
及び光発電システムについて示す図である。

【００１３】本発明の第１実施形態としての光発電シス
テムは、図１及び図２に示すように、光発電力受電機器
としてのノートブック型パーソナルコンピュータ（以
下、単にパソコンと略す）１０に電力を供給するもの
で、図１に示すように、光発電装置１と、パソコン１０
にそなえられパソコン１０に必要な電力に関する情報
（必要電力情報、ここでは必要電圧Ｖ_A，必要電流Ｉ_A）
を記憶した必要電力情報メモリ（必要電力情報記憶手
段）１２とをそなえて構成されている。また、パソコン
１０には、光発電装置１と接続するためのコネクタ１３
がそなえられており、このコネクタ１３には、電力を消
費するＣＰＵやＣＲＴ等の負荷部１１に電気的に接続さ
れる電力入力用端子１４と、必要電力情報メモリ１２に
電気的に接続された必要電力情報用端子１５とがそなえ
られている。なお、光発電力受電機器とは光発電装置に
より発電された電力を受電する電気機器を意味する。

【００１４】光発電装置１は、外部からの光を電気エネ
ルギに変換する光発電要素２と、パソコン１０に対する
電力供給に関する判定を行なう電力供給判定手段３と、
光発電要素２が供給する電力に関する情報（供給電力情
報）を電力供給判定手段３に対して出力する供給電力情
報出力手段４と、電力供給判定手段３の判定結果に応じ
て開閉するオンオフスイッチ（電力供給制御手段）５
と、パソコン１０のコネクタ１３に接続されるコネクタ
７とをそなえて構成されている。

【００１５】電力供給判定手段３，供給電力情報出力手
段４，オンオフスイッチ５はケース６に収容され、これ
により光発電装置本体１Ａが構成される。また、光発電
要素２は、ケース６の外部に配置され、光発電装置本体
１Ａに対して独立して構成される。光発電要素２には、
先端にコネクタ２Ｂを有する複数のケーブル２Ａが電気
的に接続されており、コネクタ２Ｂを光発電装置本体１
Ａのコネクタ１Ｂと接続することにより、光発電要素２
をケース６内部の電力ラインＬ_P1と電気的に接続できる
ようになっている。

【００１６】図示しないが、光発電要素２は、自然光や
照明等からの光を受光するための受光面と、受光面で受
光した光を電気エネルギに変換する変換素子とを有し、
変換素子は、ここでは一般的なシリコン系のものが使用
される。光発電要素２は、ここでは、高い照度が得られ
るように建物の屋上又は屋根等の屋外の日当たりの良い
場所に取り付けられている。ケーブル２Ａは、屋外の光
発電要素２と屋内の複数の所定箇所との間で複数配線さ
れており、これらの所定箇所の内から任意の箇所を選択
し、この箇所においてケーブル２Ａのコネクタ２Ｂと光
発電装置本体１Ａのコネクタ１Ｂとを接続することで光
発電装置１の使用が可能になっている。したがって、光
発電要素２が大容量のものであれば、１つの光発電要素
２に対して複数の光発電装置本体１Ａを接続して複数の
電気機器に対して同時に電力を供給することも可能であ
る。

【００１７】コネクタ７は、光発電要素２に電気的に接
続される電力出力用端子８と、供給電力情報出力手段４
に電気的に接続された供給電力情報用端子９とをそなえ
ている。コネクタ７を、パソコン１０のコネクタ１３に
取り付けることにより、電力出力用端子８と電力入力用
端子１４とが電気的に接続されて光発電装置１の光発電
要素２とパソコン１０の負荷部１１との間で電力ライン
Ｌ_Pが形成されるとともに、供給電力情報用端子９と必
要電力情報用端子１５とが電気的に接続されて光発電装
置１の供給電力情報出力手段４とパソコン１０の必要電
力情報メモリ１２との間で情報ラインＬ_Cが形成される
ようになっている。

【００１８】電力ラインＬ_Pには、上述したオンオフス
イッチ５が光発電要素２と電力出力用端子８との間に介
装されており、オンオフスイッチ５は、後述するよう
に、電力供給判定手段３の判定結果に応じて、電力ライ
ンＬ_Pを開閉して、パソコン１０に対する電力供給の制
御を行なうようになっている。なお、オンオフスイッチ
５は、電力供給判定手段３からの制御指令を受けること
を条件にオンする常時オフスイッチにより構成されてお
り、このようなオンオフスイッチ５として例えばトラン
ジスタ等からなる半導体スイッチング素子が使用され
る。勿論、オンオフスイッチ５としてコイル等でスイッ
チをオンオフしうるリレースイッチ等の機械式スイッチ
を用いることもできる。

【００１９】また、情報ラインＬ_Cには、電力供給判定
手段３が供給電力情報出力手段４と供給電力情報用端子
９との間に介装されている。供給電力情報出力手段４
は、ここでは、光発電要素２の供給電力情報として光発
電要素２の最低出力電圧Ｖ_MINと最低出力電流Ｉ_MINとを
記憶した供給電力情報メモリ（供給電力情報記憶手段）
をそなえて構成されており、電力供給判定手段３は、供
給電力情報メモリ４から出力される光発電要素２の最低
出力電圧Ｖ_MINと最低出力電流Ｉ_MINと、必要電力情報メ
モリ１２に記憶されたパソコン１０に必要な最低の電圧
（必要電圧）Ｖ _Aと最低の電流（必要電流）Ｉ_Aとを比較
し、パソコン１０に対する電力の供給について判定を行
なうようになっている。

【００２０】つまり、最低出力電圧Ｖ_MINが必要電圧Ｖ_A
よりも小さい（Ｖ_MIN＜Ｖ_A）か、又は、最低出力電流Ｉ
_MINが必要電流Ｉ_Aよりも小さい（Ｉ_MIN＜Ｉ_A）場合に
は、光発電装置１からパソコン１０に電力を供給して
も、パソコン１０が正常に動作しない虞があると判定し
て、オンオフスイッチにオン指令を出力しないようにな
っている。光発電装置本体１Ａには表示器３Ａがそなえ
られており、この際には表示器３Ａにエラーを示す表示
（例えば警告灯の点灯）が出力されるようになってい
る。

【００２１】一方、最低出力電圧Ｖ_MINが必要電圧Ｖ_A以
上（Ｖ_MIN≧Ｖ_A）、且つ、最低出力電流Ｉ_MINが必要電
流Ｉ_A以上（Ｉ_MIN≧Ｉ_A）の場合には、オンオフスイッ
チ５にオン指令を出力するようになっている。なお、電
力供給判定手段３には、安定した電力を供給できるよう
に光発電要素２とは別に制御電源（例えば電池）３Ｂが
付設されている。

【００２２】また、光発電装置１側の供給電力情報メモ
リ４及びパソコン１０側の必要電力情報メモリ１２は、
小容量の不揮発性のＲＯＭ（Read Only Memory）或いは
ＲＡＭ(Random Access Memory)によりそれぞれ構成され
ている。本発明の第１実施形態としての光発電装置１及
び光発電システムは上述したように構成されているの
で、例えば図３に示すフロチャートのようにして制御が
行なわれる。

【００２３】つまり、図２に示すように、光発電装置１
にパソコン１０が接続されると、必要電力情報メモリ１
２から、パソコン１０の必要電圧Ｖ_Aと必要電流Ｉ_Aが出
力され、これらの必要電圧Ｖ_A及び必要電流Ｉ_Aと、供給
電力情報出力手段４から出力される光発電要素２の最低
出力電圧Ｖ_MINと最低出力電流Ｉ_MINとに基づいて、パソ
コン１０に対する電力供給に関する判定が電力供給判定
手段３により行なわれる（ステップＡ１０）。

【００２４】つまり、最低出力電圧Ｖ_MINが必要電圧Ｖ_A
以上（Ｖ_MIN≧Ｖ_A）且つ最低出力電流Ｉ_MINが必要電流
Ｉ_A以上（Ｉ_MIN≧Ｉ_A）であれば、パソコン１０に電力
を供給た場合、パソコン１０は正常に作動する判定され
て、オンオフスイッチ５にオン指令が出力されオンオフ
スイッチ５がオンし（ステップＡ２０）、リターンす
る。一方、最低出力電圧Ｖ_MINが必要電圧Ｖ_Aよりも低け
れば（Ｖ_MIN＜Ｖ_A）又は最低出力電流Ｉ_MINが必要電流
Ｉ_Aよりも低ければ（Ｉ_MIN＜Ｉ_A）、パソコン１０に電
力を供給してもパソコン１０が正常に作動しない虞があ
ると判定されて、オンオフスイッチ５にはオン指令が出
力されずオンオフスイッチ５はオフ状態を維持し（ステ
ップＡ３０）、リターンする。

【００２５】したがって、本発明の第１実施形態として
の光発電装置１，光発電力受電機器（パソコン）１０及
び光発電システムによれば、仕様の合わない光発電装置
１とパソコン１０とが誤って接続されたとしても、光発
電装置１によりパソコン１０の仕様に見合った電力を供
給できないときには、光発電装置１からパソコン１０に
対して電力が供給されないので、パソコン１０の誤作動
を防止できるという利点がある。 （Ｂ）第２実施形態の説明 次に、本発明の第２実施形態としての光発電装置，光発
電力受電機器及び光発電システムについて図４及び図５
を用いて説明する。図４及び図５は本実施形態の電池回
路について示す図である。なお、第１実施形態で説明し
た部材については同一の符号を付しその説明を省略す
る。

【００２６】本実施形態の光発電装置，光発電力受電機
器及び光発電システムは、図４に示すように、第１実施
形態の光発電装置，光発電力受電機器及び光発電システ
ムに対し、光発電装置１′において、供給電力情報出力
手段４′が、供給電力情報メモリ（供給電力情報記憶手
段）４Ａに加え演算器（演算手段）４Ｂをそなえて構成
され、更に、電力供給制御手段５′が、オンオフスイッ
チ５Ａに加え電圧制御手段としての直流変圧器（電圧レ
ギュレータ）５Ｂをそなえて構成されている。

【００２７】つまり、光発電システムは、図１及び図２
に示すように、光発電装置１′と、パソコン１０側の必
要電力情報メモリ１２及びコネクタ１３とをそなえて構
成されている。また、光発電装置１′は、光発電要素２
と、電力供給判定手段３′と、供給電力情報出力手段
４′と、電力供給制御手段５′と、パソコン１０に接続
されるコネクタ７とをそなえて構成されている。供給電
力情報出力手段４′は、上述したように供給電力情報メ
モリ４Ａと演算器４Ｂとをそなえている。光発電要素２
には照度センサ２Ｃが付設されており、演算器４Ｂは、
後述するように照度センサ２Ｃの検出情報に基づき光発
電要素２の供給電力情報を演算するようになっている。

【００２８】なお、照度センサ２Ｃからの検出情報は、
ケーブル２Ａと一体に配線されるケーブル２Ａ′、ケー
ブル２Ａ，２Ａ′の先端に取り付けられたコネクタ２
Ｂ′及び光発電装置本体１Ａ側のコネクタ１Ｂ′を介し
て演算器４Ｂに出力されるようになっている。供給電力
情報メモリ４Ａには、ここでは、照度Ｐと出力電流Ｉ_E
との関係を示すマップ（或いは演算式）が記憶されてお
り、演算器４Ｂは、これらのマップ（或いは演算式）に
したがって、照度センサ２Ｃにより検出された照度に応
じて光発電要素２の出力電流Ｉ_Eを演算し、これを光発
電要素２の供給電力情報として電力供給判定手段３′に
出力するようになっている。

【００２９】また、電力供給判定手段３′には、更に、
パソコン１０側の必要電力情報メモリ１２からパソコン
１０の必要電圧Ｖ_A，必要電流Ｉ_Aが入力されるようにな
っている。そして、電力供給判定手段３′は、この出力
電流Ｉ_Eとパソコン１０の必要電流Ｉ_Aとを比べ、出力電
流Ｉ_Eが必要電流Ｉ_Aよりも低い（Ｉ_E＜Ｉ_A）のであれ
ば、オンオフスイッチ５Ａにオン指令を出力せず表示器
３Ａにエラー表示を出力するようになっている。一方、
出力電流Ｉ_Eが必要電流Ｉ_A以上（Ｉ_E≧Ｉ_A）であれば、
オンオフスイッチ５Ａにオン指令を出力するとともに、
直流変圧器５Ｂに制御指令を出力するようになってお
り、この制御指令を受けて直流変圧器５Ｂは光発電要素
２からの電力を所定電圧Ｖ₁に変換するようになってい
る。

【００３０】なお、光発電装置１側の供給電力情報メモ
リ４Ａ及びパソコン１０側の必要電力情報メモリ１２
は、小容量の不揮発性のＲＯＭ或いはＲＡＭによりそれ
ぞれ構成されている。また、オンオフスイッチ５Ａとし
ては、第１実施形態のオンオフスイッチ５と同様に、半
導体スイッチ等のスイッチング素子が使用されるととも
に、直流変圧器５Ｂとしては、一般的なレギュレータ回
路等、入力された直流電圧に対して任意の直流電圧を出
力しうる従来公知のものが使用される。

【００３１】本発明の第２実施形態としての光発電装
置，光発電力受電機器及び光発電システムは上述のよう
に構成されているので以下のようにして制御が行なわれ
る。つまり、図２に示すように光発電装置１′にパソコ
ン１０が接続されると、供給電力情報出力手段４′によ
り、光発電要素２が受光する照度に応じて出力電流Ｉ_E
が演算され、光発電要素２の供給電力情報として出力さ
れる。そして、この出力を受けて、電流供給判定手段
３′による図５に示す制御がスタートする。

【００３２】電流供給判定手段３′には、出力電流Ｉ_E
とともに、必要電力情報メモリ１２からパソコン１０の
必要電圧Ｖ_A，必要電流Ｉ_Aが入力され、電流供給判定手
段３′は、出力電流Ｉ_Eと必要電流Ｉ_Aとの比較を行な
い、光発電装置１′からパソコン１０への電力の供給に
関する判定を行なう（ステップＢ１０）。即ち、電流供
給判定手段３′は、出力電流Ｉ_Eが必要電流Ｉ_A以上（Ｉ
_E≧Ｉ_A）であれば、光発電装置１′からパソコン１０の
負荷部１１へ電力を供給した場合にパソコン１０は正常
動作すると判定して、オンオフスイッチ５Ａに制御指令
を出力し、これにより、オンオフスイッチ５Ａはオンし
て直流変圧器５Ｂにより所定電圧Ｖ₁に変換された電力
が負荷部１１に供給される（ステップＢ２０）。

【００３３】一方、出力電流Ｉ_Eが必要電流Ｉ_Aよりも低
い（Ｉ_E＜Ｉ_A）のであれば、光発電装置１′からパソコ
ン１０へ電力を供給してもパソコン１０が正常に動作し
ない虞があると判定して制御指令を出力せず、したがっ
てオンオフスイッチ５Ａはオフ状態を維持して負荷部１
１には電力が供給されない（ステップＢ３０）。したが
って、本発明の第２実施形態としての光発電装置１′，
光発電力受電機器（パソコン）１０及び光発電システム
によれば、第１実施形態と同様に、光発電装置１′によ
りパソコン１０の仕様に見合った電力を供給できないと
きには、パソコン１０に対して電力が供給されないの
で、パソコン１０の誤作動を防止できるという利点があ
る。

【００３４】更に、光発電要素２からの電力は、直流変
圧器５Ｂによりパソコン１０の必要電力仕様に応じて変
換されるので、電力仕様の異なる電気機器に対して１つ
の光発電装置１′を共通して使用することが可能になる
という利点がある。 （Ｃ）その他 なお、本発明の光発電装置１，１′，光発電力受電機器
（パソコン）１０及び光発電システムは上述した各実施
形態に限定されない。

【００３５】例えば、電力供給判定手段３，３′は、光
発電装置１，１′の供給電力情報出力手段４，４′とパ
ソコン（光発電力受電機器）１０の必要電力情報記憶手
段１２との間に形成される情報ラインＬ_Cに介装されて
いれば良く、したがって、各実施形態において電力供給
判定手段３，３′をパソコン１０側に取り付けても良
い。同様に、電力供給制御手段５，５′は、光発電要素
２とパソコン（光発電力受電機器）１０の負荷部１１と
の間に形成される電力ラインＬ_Pに介装されていれば良
く、各実施形態において電力供給制御手段５，５′をパ
ソコン１０側に設けても良い。

【００３６】このような例としては、例えば図６に示す
ような構成が挙げられる。図６に示す構成は、図４に示
す第２実施形態の構成に対し、電力供給判定手段３′及
び電力供給制御手段５′を、パソコン１０側に設けたも
のである。なお、この例では、電力供給判定手段３′
は、電力供給制御手段５′の下流側で電力ラインＬ_P2に
電気的に接続されており、電力供給制御手段５′のオン
オフスイッチ５Ａがオンしているときには、光発電要素
２の発電した電力が電力供給制御手段５′により所定電
圧Ｖ₁に調整された後、供給されるようになっている。
一方、制御開始時の初期状態では、オンオフスイッチ５
Ａがオフしているが、この時の電力供給制御手段５′に
対する電力は、制御電源３Ｂにより電力が供給されるよ
うになっている。

【００３７】なお、光発電要素２により電力供給判定手
段３′に対して正常動作可能な電力（例えば、ＤＣ３．
３Ｖ±１０％，１０ｍＡ×１０秒間以上）の供給を補償
できるのであれば、このようなオンオフスイッチ５Ａが
オフしている初期状態において、例えば制御電源３Ｂを
用いずに光発電要素２から電力供給判定手段３′に電力
を直接供給するように構成しても良い。

【００３８】また、図６に示すように、電力供給制御手
段５をパソコン１０側に設けた構成とした場合、電力供
給制御手段５′にオンオフスイッチ５Ａを設けないこと
も可能である。つまり、現実的には、必要電圧Ｖ_Aの仕
様を満たす電圧が負荷部１１に安定して供給されること
が予測される場合には、オンオフスイッチ５Ａを設けな
い構成が可能なのである。

【００３９】また、上述した各実施形態では、光発電要
素２には、一般的なシリコン系のものを使用する例を示
しているが、光発電要素の種類は使用条件に応じて適宜
選択されるものである。また、光発電要素２は屋外に設
置するように構成しているが、低照度下でも高い発電効
率が得られるものであれば、光発電要素２を屋内の照明
下に設置することも可能である。更に、光発電力受電機
器の必要電力量を賄えるのであれば、光発電要素２を例
えばケース６の外表面に設置して光発電装置本体１Ａと
一体に構成することも可能である。

【００４０】また、光発電システムにおいて、電力供給
制御手段の下流側の電力ラインにコンデンサ等の蓄電器
を設け、光発電要素により発電された電力を、蓄電器を
介して光発電力受電機器に供給するようにしても良い。
光発電要素は、光の照度により発電量が変化するので、
発電した電力を蓄電器に蓄電しておくことにより、出力
電力の確保及び出力電力の電流・電圧の安定化を図るこ
とができる。

【００４１】また、上述した第２実施形態では、照度Ｐ
に応じて光発電要素２の出力電流Ｉ _Eを算出するように
しているが、更に、出力電流Ｉ_Eを光発電要素２の劣化
を考慮して算出するようにしても良い。具体的には、供
給電力情報メモリ４Ａに更に劣化特性マップを記憶させ
るとともに、演算手段４Ｂにより、例えば出力電流の積
算値を演算させて、この劣化特性マップにしたがってか
かる積算値に応じて劣化係数を決定し、この劣化係数を
乗じて出力電流Ｉ_Eを補正すればよい。

【００４２】また、上述の第１実施形態及び第２実施形
態では、供給電力情報メモリ及び必要電力情報メモリと
してＲＯＭやＲＡＭを使用したが、これらの代わりにマ
イコンを使用し供給電力情報や必要電力情報を算出して
も良い。さらに、上述の第１実施形態及び第２実施形態
では、供給電力情報として最低出力電圧及び／又は最低
出力電流を使用するとともに、必要電力情報として必要
電圧及び／又は必要電流を使用したが、これに代えて、
供給電力情報として最高出力電圧や最高出力電流を用
い、必要電力情報として許容電圧や許容電流を用いるこ
とができる。この場合、最高出力電圧が許容電圧よりも
大きい場合、又は最高出力電流が許容電流よりも大きい
場合には、パソコンやその負荷部に支障をきたす虞があ
るとして、オンオフスイッチにはオン指令が出力されず
オンオフスイッチはオフ状態を維持し、パソコンに電力
は供給されない。一方、最高出力電圧が許容電圧以下
で、最高出力電流が許容電流以下の場合には、パソコン
を正常に動作させることが可能であるとしてオンオフス
イッチにはオン指令が出力されてオンオフスイッチがオ
ンし、パソコンに電力が供給される。

【００４３】したがって、この場合、パソコンに許容電
圧よりも高い電圧及び許容電流よりも大きい電流は供給
されないので、かかる電力がパソコンに支障をきたすこ
とを未然に防止できるという利点がある。また、上述の
各実施形態では、光発電力受電機器にノート型パソコン
を適用した例を説明したが、光発電力受電機器は、これ
に限定されず、例えばパームトップパソコン，ノート型
ワープロ，電子ブック，携帯電話，携帯ファックス，携
帯コピー機，携帯プリンタ，デジタルカメラ，ビデオカ
メラ，ヘッドホンステレオ及び携帯ゲーム機等の電気機
器は勿論、二次電池の充電器（この場合、充電器が光発
電力受電機器、二次電池が光発電力受電機器の負荷部と
なる）にも適用可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の光発電シ
ステム（請求項１），光発電装置（請求項６）及び光発
電力受電機器（請求項１１）によれば、供給電力情報出
力手段からの供給電力情報と、必要電力情報記憶手段か
らの必要電力情報とに基づき、電力供給判定手段によ
り、光発電装置から光発電力受電機器への電力の供給に
関する判定が行なわれ、この判定結果に基づき光発電装
置から光発電力受電機器への電力の供給に関する制御が
電力供給制御手段により行なわれるので、光発電力受電
機器の必要電力仕様に応じて光発電装置から電力を供給
することが可能となり、仕様の異なる電力の供給による
光発電力受電機器及びその負荷部の損傷や誤作動を防止
できるという利点がある。

【００４５】また、互いに必要電力仕様の異なる複数の
光発電力受電機器の対し、一つの光発電装置を共通して
使用することが可能になるという利点がある。また、電
力供給制御手段を、電力ラインを開閉するオンオフスイ
ッチをそなえて構成した場合には、光発電装置の供給電
力が光発電力受電機器に対し許容できない仕様であると
きにはオンオフスイッチをオフすることで光発電力受電
機器及びその負荷部の誤作動や損傷を確実に防止できる
という利点がある（請求項２，請求項７及び請求項１
２）。

【００４６】また、電力供給制御手段が、電圧を所定電
圧に制御する電圧制御手段をそなえて構成した場合に
は、電圧制御手段により、光発電要素から出力された電
力を、光発電力受電機器の許容できる電圧に変換できる
ので、一層効果的に、互いに必要電力仕様の異なる複数
の光発電力受電機器の対し、一つの光発電装置を共通し
て使用できるという利点がある（請求項３，請求項８及
び請求項１３）。

【００４７】更に、供給電力情報出力手段が、供給電力
情報として少なくとも光発電要素の最低出力電圧及び最
低出力電流を記憶した供給電力情報記憶手段をそなえて
構成された場合には、これらの最低出力電圧及び最低出
力電流に基づいて、光発電力受電機器への電力の供給に
関する制御が電力供給制御手段により行なわれるので、
一層確実に仕様の異なる電力の供給による光発電力受電
機器及びその負荷部の損傷や誤作動を防止できるという
利点がある（請求項４及び請求項９）。

【００４８】供給電力情報出力手段が、供給電力情報記
憶手段に記憶された供給電力情報に基づいて光発電要素
に関する演算を行なう演算手段をそなえて構成されてい
る場合には、電力供給制御手段により、きめ細かな制御
を行なうことができるようになるという利点がある（請
求項５及び請求項１０）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態としての光発電装置，光
発電力受電機器及び光発電システムの構成を示す模式的
な制御ブロック図である。

【図２】本発明の第１実施形態としての光発電装置，光
発電力受電機器及び光発電システムの構成を示す模式的
な斜視図である。

【図３】本発明の第１実施形態としての光発電装置，光
発電力受電機器及び光発電システムの制御を説明するた
めの模式的なフローチャートである。

【図４】本発明の第２実施形態としての光発電装置，光
発電力受電機器及び光発電システムの構成を示す模式的
な制御ブロック図である。

【図５】本発明の第２実施形態としての光発電装置，光
発電力受電機器及び光発電システムの制御を説明するた
めの模式的なフローチャートである。

【図６】本発明の他の実施形態としての光発電装置，光
発電力受電機器及び光発電システムの構成を示す模式的
な制御ブロック図である。

【符号の説明】

１，１′ 光発電装置 １Ａ 光発電装置本体 １Ｂ，１Ｂ′ コネクタ ２ 光発電要素 ２Ａ，２Ａ′ ケーブル ２Ｂ，２Ｂ′ コネクタ ２Ｃ 照度センサ ３，３′ 電力供給判定手段 ３Ａ 表示器 ４ 供給電力情報メモリ（供給電力情報出力手段、供給
電力情報記憶手段） ４′ 供給電力情報出力手段 ４Ａ 供給電力情報メモリ（供給電力情報記憶手段） ４Ｂ 演算器（演算手段） ５ オンオフスイッチ（電力供給制御手段） ５′ 電力供給制御手段 ５Ａ オンオフスイッチ ５Ｂ 直流変圧器（電圧制御手段） ６ ケース ７ コネクタ ８ 電力出力用端子 ９ 供給電力情報用端子 １０ ノートブック型パーソナルコンピュータ（光発電
力受電機器） １１ 負荷部 １２ 必要電力情報メモリ（必要電力情報記憶手段） １３ コネクタ １４ 電力入力用端子 １５ 必要電力情報用端子 Ｌ_C 情報ライン Ｌ_P，Ｌ_P1 電力ライン

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光発電装置の発電した電力を光発電力受
   電機器の負荷部に供給するための光発電システムであっ
   て、 該光発電装置が、 外部からの光を電気エネルギに変換する光発電要素と、 該光発電要素の供給電力情報を出力する供給電力情報出
   力手段と、 該光発電要素に電気的に接続された電力出力用端子と、 該供給電力情報出力手段に電気的に接続された供給電力
   情報用端子とをそなえて構成され、 該光発電力受電機器が、 該電力出力用端子に接続され該光発電装置の発電した電
   力を入力して該負荷部に供給するための電力入力用端子
   と、 該光発電力受電機器の必要電力情報を記憶した必要電力
   情報記憶手段と、 該光発電装置の該供給電力情報用端子に接続されるとと
   もに、該必要電力情報記憶手段に電気的に接続された必
   要電力情報用端子とをそなえて構成され、 該光発電装置の該供給電力情報出力手段と該光発電力受
   電機器の該必要電力情報記憶手段との間に形成される情
   報ラインに、該供給電力情報出力手段からの情報と該必
   要電力情報記憶手段からの情報とに基づき該光発電装置
   から該光発電力受電機器への電力の供給に関する判定を
   行なう電力供給判定手段が介装されるとともに、 該光発電装置の該光発電要素と該光発電力受電機器の該
   負荷部との間に形成される電力ラインに、該電力供給判
   定手段の判定結果に基づき該光発電装置から該光発電力
   受電機器への電力の供給に関する制御を行なう電力供給
   制御手段が介装されていることを特徴とする、光発電シ
   ステム。
2. 【請求項２】 該電力供給制御手段が、該電力ラインを
   開閉するオンオフスイッチをそなえて構成されているこ
   とを特徴とする、請求項１記載の光発電システム。
3. 【請求項３】 該電力供給制御手段が、電圧を所定電圧
   に制御する電圧制御手段をそなえて構成されていること
   を特徴とする、請求項１又は２記載の光発電システム。
4. 【請求項４】 該供給電力情報出力手段が、該供給電力
   情報として少なくとも該光発電要素の最低出力電圧及び
   最低出力電流を記憶した供給電力情報記憶手段をそなえ
   て構成されていることを特徴とする、請求項１〜３の何
   れか１項に記載の光発電システム。
5. 【請求項５】 該供給電力情報出力手段が、該供給電力
   情報記憶手段に記憶された該供給電力情報に基づいて該
   光発電要素に関する演算を行なう演算手段を更にそなえ
   て構成されていることを特徴とする、請求項４記載の光
   発電システム。
6. 【請求項６】 必要電力情報を記憶した必要電力情報記
   憶手段を有する光発電力受電機器に対し電力を供給する
   ための光発電装置において、 外部からの光を電気エネルギに変換する光発電要素と、 該光発電要素の供給電力情報を出力する供給電力情報出
   力手段と、 該供給電力情報出力手段及び該光発電力受電機器の該必
   要電力情報記憶手段にそれぞれ電気的に接続され、該供
   給電力情報出力手段からの情報及び該必要電力情報記憶
   手段からの情報に基づき該光発電力受電機器への電力の
   供給に関する判定を行なう電力供給判定手段と、 該電力供給判定手段の判定結果に基づき該光発電力受電
   機器への電力の供給に関する制御を行なう電力供給制御
   手段とをそなえて構成されていることを特徴とする、光
   発電装置。
7. 【請求項７】 該電力供給制御手段が、該電力ラインを
   開閉するオンオフスイッチをそなえて構成されているこ
   とを特徴とする、請求項６記載の光発電装置。
8. 【請求項８】 該電力供給制御手段が、電圧を所定電圧
   に制御する電圧制御手段をそなえて構成されていること
   を特徴とする、請求項６又は７記載の光発電装置。
9. 【請求項９】 該供給電力情報出力手段が、該供給電力
   情報として少なくとも該光発電要素の最低出力電圧及び
   最低出力電流を記憶した供給電力情報記憶手段をそなえ
   て構成されていることを特徴とする、請求項６〜８の何
   れか１項に記載の光発電装置。
10. 【請求項１０】 該供給電力情報出力手段が、該供給電
    力情報記憶手段に記憶された該供給電力情報に基づいて
    該光発電要素に関する演算を行なう演算手段を更にそな
    えて構成されていることを特徴とする、請求項９記載の
    光発電装置。
11. 【請求項１１】 光発電要素の供給電力情報を出力する
    供給電力情報出力手段をそなえた光発電装置から負荷部
    に対して電力が供給される、光発電力受電機器におい
    て、 該負荷部の必要電力情報が記憶された必要電力情報記憶
    手段と、 該必要電力情報記憶手段及び該光発電装置の該供給電力
    情報出力手段にそれぞれ電気的に接続され、該供給電力
    情報出力手段からの情報と該必要電力情報記憶手段から
    の情報とに基づき該光発電装置からの電力の供給に関す
    る判定を行なう電力供給判定手段と、 該電力供給判定手段の判定結果に基づき該光発電装置か
    らの電力の供給に関する制御を行なう電力供給制御手段
    とをそなえて構成されていることを特徴とする、光発電
    力受電機器。
12. 【請求項１２】 該電力供給制御手段が、該電力ライン
    を開閉するオンオフスイッチをそなえて構成されている
    ことを特徴とする、請求項１１記載の光発電力受電機
    器。
13. 【請求項１３】 該電力供給制御手段が、電圧を所定電
    圧に制御する電圧制御手段をそなえて構成されているこ
    とを特徴とする、請求項１１又は１２記載の光発電力受
    電機器。