JP2005253170A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】負荷の消費電流などを微小に抑えなくても、１次電池の寿命を格段に延ばすことができる電源装置を提供する。
【解決手段】負荷の電源電圧以上の出力電圧を出力する１次電池１１の起電力出力端子に第１のダイオードＤ１のアノードを接続してなる第１の回路と、１次電池１１の出力電圧よりも高い出力電圧を発生する第１の光電池１２の起電力出力端子に第２のダイオードＤ２のアノードを接続してなる第２の回路と、１次電池１１の出力電圧よりも高い出力電圧を発生する第２の光電池１３の起電力により電気二重層コンデンサ１５を充電し、この電気二重層コンデンサ１５の充電電圧を第３のダイオードＤ３のアノード側に供給してなる第３の回路とを設ける。第１のダイオードＤ１のカソードと、第２のダイオードのカソードと、第３のダイオードのカソードとを共通に接続し、その共通接続点の電圧を出力電源電圧とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば天井に取り付けられるセキュリティシステム用のセンサ装置などのような小型の電子デバイス用の、電池を用いる電源装置に関する。

店舗や事務所等の天井に、人間や物体から放射する微弱な赤外線を検知する焦電センサを含むセンサ装置を取り付け、当該焦電センサが賊の侵入などを検出すると、その検出信号を、前記センサ装置から監視装置本体に無線送信するようにするセキュリティシステムが知られている。

この種のセンサ装置の電源としては、通常、電池が用いられるものである。図４は、この種のセンサ装置の一例の構成を示すブロック図である。図４の例のセンサ装置は、パッシブセンサ部１と、送信ユニット部２とからなる。パッシブセンサ部１は、焦電センサ回路３と、増幅回路４と、信号処理回路５とを備える。また、送信ユニット部２は、マイクロコンピュータを用いる制御回路６と、小電力無線送信回路７と、１次電池８とを備えて構成されている。

そして、１次電池８の起電力電圧が、電源電圧として、焦電センサ回路３、増幅回路４、信号処理回路５、制御回路６、無線送信回路７のそれぞれに供給される。

焦電センサ回路３は、この回路３が備える焦電センサが例えば侵入者を検出すると、その侵入者検出信号を、増幅回路４および信号処理回路５を通じて制御回路６に送る。制御回路６は、この侵入者検出信号を検知すると、小電力無線送信回路７を起動し、侵入者検出信号に基づく信号を、監視装置（図示せず）に無線送信する。焦電センサ回路３が、侵入者を検出しない間は、図４のセンサ装置は、スタンバイ状態とされて、小電力無線送信回路７が例えばスリープモードとされ、１次電池８の電力消費が低減される。

ところで、以上のセンサ装置は、電源に電池を用いるものであるので、電池が消耗したら電池を交換する必要がある。前記のように、センサ装置は、天井などに配置されるため、電池交換は厄介な作業である。このため、電池は、できるだけ長寿命とすることが要求される。

そこで、従来は、センサ装置のスタンバイ状態での消費電流を、例えば１０μＡ程度に抑えて、できるだけ電池寿命を長くすることができるように工夫していた。しかしながら、センサ装置のスタンバイでの消費電流を微小に抑えるためには、回路構成を工夫したり、回路構成部品を選定したりしなければならず、構成が複雑になると共に、コストアップの原因となるという問題があった。

一方、太陽電池などの光電池を電源として用いるようにすれば、電池の交換を不要とすることができる。光電池は、太陽光や蛍光灯からの光を受けなければならないため、一般には、２次電池（蓄電池）を併用して、太陽光や蛍光灯からの光が光電池に入射しているときに発電された起電力により、２次電池を充電しておき、太陽光や蛍光灯からの光が光電池に入射せず、光電池から起電力が得られないときには、２次電池に充電された電圧を電源電圧として用いるようにする。

そして、一般の蓄電池が小型化しにくく、コスト高や寿命が短い点にかんがみ、蓄電池の代わりに、太陽電池の起電力により電気二重層コンデンサを充電するようにする太陽電池装置も提供されている（特許文献１（特許第２９６４８５９号公報）参照）。

この特許文献１の太陽電池装置においては、１日の日射量が雨天あるいは曇天の場合を想定し、その想定した雨天あるいは曇天の日射量で負荷が１日に消費する電力を発電するだけの容量を有し、日陰の場所にて設置可能な太陽電池を用いる。また、負荷が１日に消費する当日分の負荷電力を供給するだけの静電容量を有し、前記太陽電池が発電した電力により充電して、電力を蓄積する電気二重層コンデンサを備える。

そして、特許文献１の太陽電池装置においては、さらに、太陽電池の周囲の照度が設定値を超えている場合には、太陽電池からの電力を前記電気二重層コンデンサに充電し、周囲の照度が設定値以下の場合には、前記電気二重層コンデンサに蓄積された電力を負荷に供給して毎日充電を繰り返すという制御を、太陽電池の出力を検出することに基づいて行なう負荷制御回路を備える必要がある。

上記の特許文献は、次の通りである。
特許第２９６４８５９号公報

以上のように、特許文献１の太陽電池装置は、予め負荷が１日に消費する電力が容易に予測可能なものに適用されるものである。

これに対して、上述ようなセキュリティシステムに用いるセンサ装置は、侵入者や物体の検出回数に応じて、スタンバイ状態からアクティブ状態となって動作する回数が定まり、負荷が消費する消費電力は予測が困難である。このため、特許文献１の技術をそのまま、センサ装置の電源装置に適用することは困難である。

そして、特許文献１の太陽電池装置では、太陽電池に光が照射されない夜間などにおいて、負荷の消費電力の予測が誤って、電気二重層コンデンサの充電電力もすべて消費してしまった場合には、センサ装置には、電源電圧が供給されない状態が現出してしまう。

センサ装置では、不意の侵入者を確実に検出することができなければならないことを考慮すると、電源電圧が供給されない事態は絶対に避けなければならない。このため、センサ装置の電源装置としては、特許文献１のような太陽電池と電気二重層コンデンサとからなる構成の電源装置は不向きである。

つまり、センサ装置の電源電圧としては、１次電池は不可欠であると考えられる。しかし、上述の従来例として説明したような複雑な構成を用いて、スタンバイ時の消費電流を微小に抑える回路構成とすることは、構成が複雑になると共に、コストアップの原因ということから、避けるべきである。

この発明は、以上の点にかんがみ、負荷の消費電流などを微小に抑えなくても、１次電池の寿命を格段に延ばすことができる電源装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明においては、
負荷が必要とする電源電圧以上の出力電圧を出力する１次電池と、前記１次電池の起電力出力端子とアノードが接続される第１のダイオードとを備えてなる第１の回路と、
前記１次電池の出力電圧よりも高い出力電圧を発生する第１の光電池と、前記第１の光電池の起電力出力端子とアノードが接続される第２のダイオードとを備えてなる第２の回路と、
前記１次電池の出力電圧よりも高い出力電圧を発生する第２の光電池と、前記第２の光電池の起電力により充電される電気二重層コンデンサと、前記電気二重層コンデンサの充電電圧がアノード側に供給される第３のダイオードとを備えてなる第３の回路と、
を備え、前記第１のダイオードのカソードと、前記第２のダイオードのカソードと、前記第３のダイオードのカソードとを共通に接続し、その共通接続点の電圧を出力電源電圧とする
ことを特徴とする電源装置を提供する。

上述の構成の電源装置においては、日中や蛍光灯が点灯していて、第１および第２の光電池に光が入射しているときには、第１および第２の光電池から起電力が得られ、第１の光電池の出力電圧は第２のダイオードのアノードに印加されると共に、第２の光電池の起電力により電気二重層コンデンサが充電され、電気二重層コンデンサの出力電圧が徐々に上昇してゆく。

第１および第２の光電池の出力電圧が１次電池の出力電圧よりも高く、電気二重層コンデンサの出力電圧が徐々に立ち上がるため、第２のダイオードのみがオンとなり、負荷には、第１の光電池の起電力による電圧が、出力電源電圧として供給される。

蛍光灯が消灯し、また、太陽光が入射しなくなったときには、第１および第２の光電池の起電力は零になる。このときには、電気二重層コンデンサの出力電圧が、１次電池の出力電圧よりも高い間は、第３のダイオードのみがオンとなり、負荷には、電気二重層コンデンサの出力電圧が、出力電源電圧として供給される。

電気二重層コンデンサの出力電圧は、負荷への放電により徐々に低くなる。そして、電気二重層コンデンサの出力電圧が１次電池の出力電圧よりも低くなると、今度は、第１のダイオードのみがオンとなり、負荷には、１次電池の出力電圧が、出力電源電圧として供給される。

したがって、１次電池が消費されるのは、第１の光電池の使用期間および電気二重層コンデンサの出力電圧の使用期間を除く期間であるので、僅かな期間となる。これにより、負荷での消費電流を減少させるなどの方策をとらなくても、電源装置の１次電池の消耗は少なく、長寿命とすることができる。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の電源装置において、
前記第３の回路の前記電気二重層コンデンサの出力電圧は、前記１次電池の出力電圧よりも高い電圧に昇圧する昇圧ＤＣ−ＤＣ（直流−直流）コンバータを通じて前記第２のダイオードのアノードに供給される
ことを特徴とする電源装置を提供する。

この請求項２の構成によれば、負荷への放電により電気二重層コンデンサの出力電圧が１次電池の出力電圧よりも低くなったときであっても、電気二重層コンデンサの出力電圧が所定電圧以上であれば、昇圧ＤＣ−ＤＣ（直流−直流）コンバータにより１次電池の出力電圧よりも昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を高くすることができる。このため、１次電池の出力電圧の使用期間を、より短くすることが可能になる。

また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の電源装置において、
前記共通接続点の電圧を第１の出力電源電圧として導出すると共に、前記１次電池の起電力出力端子からの出力電圧を第２の出力電源電圧として導出する
ことを特徴とする。

この請求項３の発明によれば、負荷の回路が、電源電圧が低い系と高い系とを備えている場合であって、電源電圧が低い系は、電力消費期間が長く、電源電圧が高い系での電力消費期間が少ない場合において、第１の回路〜第３の回路から得られる第１の出力電源電圧を、電源電圧が低い回路系用とし、１次電池の出力電圧である第２の出力電源電圧を、電源電圧が高い回路系用とすることにより、より低消費電流化を図ることができる。

また、請求項４の発明は、請求項３に記載の電源装置において、
前記１次電池の起電力出力端子と、前記第１のダイオードのアノードとの間に、前記１次電池の出力電圧を、前記負荷が前記第１の出力電源電圧として必要とする電源電圧値に降圧する降圧レギュレータを設ける
ことを特徴とする。

この請求項４の発明によれば、１次電池の出力電圧を、降圧レギュレータにより、負荷が第１の出力電源電圧として必要とする電源電圧値に降圧するようにするので、１次電池の出力電圧を、大きくすることが可能となる。

この発明によれば、１次電池が消費される期間を、第１の光電池の使用期間および電気二重層コンデンサの出力電圧の使用期間を除く期間とすることができるので、僅かな期間とすることができる。これにより、負荷回路でのスタンバイ時の電流を減少させるなどの方策をとらなくても、電源装置の１次電池は、その消耗を少なくして、長寿命とすることができる。

以下、この発明による電源装置の実施形態を、負荷装置としてセキュリティ用のセンサユニットに電源電圧を供給する場合を例にとって、図を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図１は、この発明による電源装置の第１の実施形態を含むセンサ装置の構成例を示すものである。

このセンサ装置は、この発明による電源装置の第１の実施形態としての電源ボックス１０と、センサユニット２０とからなる。電源ボックス１０およびセンサユニット２０は、例えば、屋内の事務所等の天井に取り付けられる。このとき、電源ボックス１０は、後述する光電池１２，１３が、天井に取り付けられている照明器具、例えば蛍光灯からの光を受光できるように、当該蛍光灯の近くに設置されるのが望ましい。

電源ボックス１０には、１次電池１１が交換可能に取り付けられる。この実施形態では、この１次電池１１は、出力電圧Ｖ１が、例えば３．６ボルトのリチウム電池が用いられている。この１次電池１１の起電力出力端子１１ａは、ダイオードＤ１のアノードに接続される。ダイオードＤ１のカソードは、電源ボックス１０からの出力電源電圧の出力端子１０ａに接続される。１次電池１１とダイオードＤ１とにより第１の回路が構成される。

また、電池ボックス１０には、２個の光電池１２および１３が、蛍光灯からの光や太陽光を受光できるように、設けられている。２個の光電池１２および１３は、この例では同一のものであって、その出力電圧Ｖ２が、１次電池１１の出力電圧Ｖ１よりも高いものが用いられる。この例では、光電池１２および１３は、出力電圧Ｖ２が例えば５ボルトで、負荷電流が例えば５００μＡのものが用いられる。

そして、光電池１２（以下、この光電池１２を第１光電池１２と称す）の起電力出力端子１２ａは、ダイオードＤ２のアノードに接続される。ダイオードＤ２のカソードは、出力端子１０ａに接続される。第１光電池１２とダイオードＤ２とにより第２の回路が構成される。

また、光電池１３（以下、この光電池１３を第２光電池１３と称す）の起電力出力端子１３ａは、ダイオード１４および電気二重層コンデンサ１５を通じて接地され、電気二重層コンデンサ１５が、第２光電池１３の起電力で充電されるように構成されている。この例では、電気二重層コンデンサ１５は、静電容量が例えば数ファラッド程度のものが用いられる。

ダイオード１４と電気二重層コンデンサ１５との接続点には、電気二重層コンデンサ１５の充電電圧Ｖｃが得られる。このダイオード１４と電気二重層コンデンサ１５との接続点は、昇圧ＤＣ−ＤＣ（直流−直流）コンバータ１６の入力端に接続される。

昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６は、この例では、定格出力３．８ボルト程度のものが使用され、その入力電圧（電気二重層コンデンサ１５の充電電圧Ｖｃ）が約１ボルト〜３．８ボルトのときには、この昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６の出力電圧Ｖ３として、定格出力の３．８ボルトが得られる。そして、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６の入力電圧Ｖｃが３．８ボルトを超えると、その入力電圧Ｖｃに応じて、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６の出力電圧Ｖ３は上昇する。

そして、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６の出力端子は、ダイオードＤ３のアノードに接続され、このダイオードＤ３のカソードは、電池ボックス１０の出力電源電圧の出力端子１０ａに接続される。第２光電池と、電気二重層コンデンサ１５と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６およびダイオードＤ３とにより、第３の回路が構成される。

電池ボックス１０の出力電源電圧の出力端子１０ａは、ヒューズ３１を通じてセンサユニット２０の電源端子２０ａに接続される。

センサユニット２０においては、電源端子２０ａを通じて入力された電源電圧は、降圧レギュレータ２１で、センサユニット２０内の回路に供給するのに必要な電源電圧値、例えば３．３ボルトにされると共に、安定化される。そして、降圧レギュレータ２１からの安定化された電源電圧は、センサ回路２２、増幅回路２３、制御回路２４および無線送信回路２５に、その電源電圧として供給される。

センサ回路２２は、この例では、微弱な赤外線を検知することにより侵入者などを検知する焦電センサを備える。そして、センサ回路２２は、焦電センサで侵入者などを検知すると、そのことを示す検知出力信号を、増幅回路２３を通じて制御回路２４に供給する。

制御回路２４は、この例では、マイクロコンピュータを備えて構成され、無線送信回路２５を、通常は、スリープ状態にして、センサユニット２０を電力消費が少なくなるスタンバイモードにするように制御する。このスタンバイモードにおいては、センサ回路２２と、増幅回路２３と、制御回路２４には電源電圧が与えられ、侵入者の検出が常時可能となるようにしている。この例では、スタンバイモード時の電流は、約１００μＡとされる。

そして、センサ回路２２で、侵入者を検知して、その検知信号を出力すると、制御回路２４は、増幅回路２３を通じてセンサ回路２２からの検知出力信号の受信を検知し、無線送信回路２５をスリープ状態から動作状態にして、図示を省略した監視装置本体に対して、前記検知出力信号に対応するセンサ出力信号を無線送信させるように制御する。検知出力信号に対応するセンサ出力信号の無線送信時には、この例では、数１０ｍＡのパルス電流が流れる。

［電源ボックス１０の動作説明］
電源ボックス１０の動作を、図２の電圧波形からなるタイミングチャートを参照しながら説明する。以下の説明においては、センサ装置は、太陽光が入射しないビルの中の事務所などの天井に、蛍光灯の近傍に取り付けられているものとして説明する。この場合には、第１光電池１２および第２光電池１３は、蛍光灯の光の照射により起電力を発生する。

図２の例では、例えば、朝、出勤してきた事務員などにより時点ｔ１で蛍光灯が点灯され、夜の時点ｔ２において、帰宅する事務員などにより蛍光灯が消灯される。そして、次の朝、出勤してきた事務員などにより時点ｔ３で蛍光灯が再点灯されるという動作を、毎日、繰り返すものとする。

図２において、時点ｔ１において、蛍光灯が点灯されると、第１光電池１２の出力電圧Ｖ２および第２光電池１３の出力電圧が、即座に約５ボルトまで立ち上がる。

そして、第２光電池１３の出力電圧により電気二重層コンデンサ１５の充電が開始される。このため、蛍光灯が点灯している間では、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６の出力電圧Ｖ３は、電気二重層コンデンサ１５の充電電圧Ｖｃが約１ボルトになるまでは徐々に立ち上がり、充電電圧Ｖｃが約１ボルト以上になると、出力電圧Ｖ３は、３．８ボルトで一定となる。そして、電気二重層コンデンサ１５の充電電圧Ｖｃが３．８ボルト以上になると、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６の出力電圧Ｖ３は、充電電圧Ｖｃに応じた出力電圧値となる。

したがって、蛍光灯が点灯している時点ｔ１から時点Ｔ２までの間において、電気二重層コンデンサ１５の充電電圧Ｖｃが、第２光電池１３の出力電圧に等しくなるまでの間は、第２の回路のダイオードＤ２のみがオン（ダイオードＤ１およびＤ３はオフ）となり、第１光電池１２の出力電圧Ｖ２が、出力電源電圧として出力端子１０ａを通じてセンサユニット２０に供給される。

そして、時点ｔ１から時点Ｔ２までの間において、電気二重層コンデンサ１５の充電電圧Ｖｃが、第２光電池１３の出力電圧に等しくなると、第２の回路のダイオードＤ２のみでなく、第３の回路のダイオードＤ３もオンとなり、第１光電池１２の出力電圧Ｖ２および昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６の出力電圧Ｖ３が、出力電源電圧として出力端子１０ａを通じてセンサユニット２０に供給される。

時点ｔ２において、蛍光灯が消灯されると、第１光電池１２および第２光電池１３の出力電圧は零になる。しかし、電気二重層コンデンサ１５が充電されていて、その充電電圧Ｖｃは、１次電池１１の出力電圧Ｖ１よりも高くなっているので、第３の回路のダイオードＤ３のみがオン（ダイオードＤ１およびＤ２はオフ）となり、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６の出力電圧Ｖ３が、出力電源電圧として出力端子１０ａを通じてセンサユニット２０に供給される。

そして、出力電圧Ｖ３がセンサユニット２０に電源電圧として供給されることにより、電気二重層コンデンサ１５は放電されることになり、充電電圧Ｖｃは徐々に下がる。そして、充電電圧Ｖｃが３．８ボルトよりも低くなっても、充電電圧Ｖｃが約１ボルト以上であるときには、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６により、出力電圧Ｖ３は、１次電池１１の出力電圧（３．６ボルト）よりも高い３．８ボルトに維持される。

そして、出力電圧Ｖ３が、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６により、３．８ボルトに維持されている間は、第３の回路のダイオードＤ３のみがオンとなる状態を継続し、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６の出力電圧Ｖ３が、出力電源電圧として出力端子１０ａを通じてセンサユニット２０に供給される。

蛍光灯の消灯期間が継続して、電気二重層コンデンサ１５の充電電圧Ｖｃが１ボルトよりも小さくなると、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６の出力はほぼ零となる。すると、第１の回路のダイオードＤ１がオンとなり、１次電池１１の出力電圧Ｖ１が、出力電源電圧として出力端子１０ａを通じてセンサユニット２０に供給される。

その後、蛍光灯が時点ｔ３で点灯されると、前述の時点ｔ１のときと全く同様にして、第２の回路のダイオードＤ２のみがオンとなって、上述した動作を繰り返すようになる。

したがって、図２において、期間Ｐｅで示すように、１次電池１１が消費されるのは、電気二重層コンデンサ１５の充電電圧Ｖｃが約１ボルトよりも小さくなってから、次に蛍光灯が点灯されるまでの間のみとなり、僅かの期間となる。したがって、１次電池１１の消耗が抑えられて、１次電池の寿命が長くなる。

例えば、図１の例のセンサ装置においては、センサユニット２０のスタンバイ時の電流が１００μＡ程度で、センサ出力信号の無線送信時のパルス電流が数１０ｍＡであったときに、１次電池１１は、５年〜１０年の間、電池交換することなく、使用し続けることができる。

［第２の実施形態］
上述の第１の実施形態では、センサユニット２０では、降圧レギュレータ２１により、３．３ボルトの電源電圧を得るようにしたが、これは、無線送信回路２５が３．３ボルトの電源電圧を必要としているからである。しかし、センサ回路２２、増幅回路２３および制御回路２４は、３．３ボルトまでは必要ではなく、２．７ボルトで作動可能である。

そこで、この第２の実施形態では、センサユニット２０において、電源系を、３．３ボルトの無線送信回路２５用と、２．７ボルトのセンサ回路２２、増幅回路２３および制御回路２４用とに分けるようにして、さらに低消費電流化を図るようにする。

図３は、この発明による電源装置の第２の実施形態を含むセンサ装置の構成例を示すものである。この第２の実施形態においては、電源ボックス１０は、第１の出力端子１０ａと第２の出力端子１０ｂを備え、また、センサユニット２０は、第１の電源端子２０ａと第２の電源端子２０ｂとを備える。

この第２の実施形態の電源ボックス１０においては、１次電池１７は、出力電圧が３ボルトのリチウム電池を、２個、直列に接続したもので構成する。したがって、１次電池１７の出力電圧Ｖ４は、６ボルトである。そして、この１次電池１７の出力電圧Ｖ４を、電源ボックス１０の第２の出力電源電圧として、第２の出力端子１０ｂに導出する。そして、この第２の出力端子１０ｂから導出される第２の出力電源電圧がヒューズ３２を通じて、センサユニット２０の第２の電源端子２０ｂに供給される。

また、１次電池１７の出力電圧Ｖ４は、降圧レギュレータ１８により、３．２ボルトに降圧されると共に安定化された出力電圧Ｖ５とされる。この出力電圧Ｖ５がダイオードＤ１のアノード側に印加される。したがって、第１の回路は、１次電池１７と、降圧レギュレータ１８およびダイオードＤ１で構成される。

また、この第２の実施形態では、電気二重層コンデンサ１５の充電電圧Ｖｃを昇圧するコンバータとして、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１９を用いる。この昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１８としては、この例では、定格出力が３．３ボルト程度のものを使用する。

この昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１８は、その入力電圧である電気二重層コンデンサ１５の充電電圧Ｖｃが約１ボルトから３．３ボルトまでのときには、その出力電圧Ｖ６が、定格出力３．３ボルトとなり、充電電圧Ｖｃが３．３ボルト以上になると、その出力電圧Ｖ６が、充電電圧Ｖｃに応じて上昇するものとなる。そして、この昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１８の出力電圧Ｖ６が、ダイオードＤ３のアノード側に印加される。第３の回路は、第２光電池１３と、電気二重層コンデンサ１５と、この昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１８と、ダイオードＤ３とからなる。

なお、第２の回路は、第１の実施形態と同様に第１光電池１２とダイオードＤ２とからなる。

そして、この第２の実施形態では、電源ボックス１０の第１の出力端子１０ａからの第１の出力電源電圧は、ヒューズ３１を通じて、センサユニット２０の第１の電源端子２０ａに入力される。

センサユニット２０においては、第１の電源端子１０ａは、降圧レギュレータ２６の入力端に接続される。この降圧レギュレータ２６は、電源ボックス１０からの第１の出力電源電圧から、センサ回路２２、増幅回路２３および制御回路２４用の電源電圧としての２．７ボルトの安定化出力電圧を生成し、当該安定化出力電圧をセンサ回路２２、増幅回路２３および制御回路２４の電源電圧として供給する。

また、センサユニット２０の第２の電源端子１０ｂは、降圧レギュレータ２７の入力端に接続される。この降圧レギュレータ２７は、電源ボックス１０からの第２の出力電源電圧Ｖ４から、無線送信回路２５の電源電圧としての３．３ボルトの安定化出力電圧を生成し、当該安定化出力電圧を無線送信回路２５に供給する。無線送信回路２５は、制御回路２４からの指示を受けて、センサ回路２２から検知信号が得られないスタンバイモードのときには、スリープ状態とされ、電力消費が最小限に抑えられる。

この第２の実施形態においても、第１の回路、第２の回路および第３の回路による第１の出力電源電圧の出力動作は、第１の実施形態とほぼ同様である。

ただし、この第２の実施形態においては、センサユニット２０のスタンバイ時の低消費電流は、第１の回路〜第３の回路により形成する第１の出力電源電圧により負担し、センサ出力が制御回路２４で検出されて、センサ出力信号が無線送信回路２５から無線送信されるときの数１０ミリアンペアのパルス電流は、１次電池１７から直接供給するようにする。

以上のような第２の実施形態の構成によれば、センサ回路２２、増幅回路２３および制御回路２４を、３．３ボルトよりも低い２．７ボルトで動作させることができるので、より低消費電流化を実現することができる。

［その他の実施形態および変形例］
上述の実施形態は、電源装置を、センサ装置の電源装置として使用したが、この発明による電源装置が対象とする負荷装置は、センサ装置に限られるものではないことは勿論である。

また、上述の実施形態では、電源装置は屋内の天井の蛍光灯などの照明器具の近傍に設置される場合について説明したが、屋外であっても、日中は太陽光が光電池に入射し、夜間になると、光電池への光の入射がなくなることから、上述の場合と同様に、この発明による電源装置が適用できるものであることは言うまでもない。

この発明による電源装置の実施形態を含む電子装置としてのセンサ装置の構成例を示すブロック図である。 図１の実施形態の電源電圧の供給動作を説明するために用いる図である。 この発明による電源装置の他の実施形態を含む電子装置としてのセンサ装置の構成例を示すブロック図である。 この発明による電源装置が適用される従来のセンサ装置の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 電源ボックス
２０ センサユニット
１１ １次電池
１２ 第１光電池
１３ 第２光電池
１５ 電気二重層コンデンサ
１６，１９ 昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ
１８ 降圧レギュレータ
Ｄ１〜Ｄ３ ダイオード

Claims (4)

1. 負荷が必要とする電源電圧以上の出力電圧を出力する１次電池と、前記１次電池の起電力出力端子とアノードが接続される第１のダイオードとを備えてなる第１の回路と、
   前記１次電池の出力電圧よりも高い出力電圧を発生する第１の光電池と、前記第１の光電池の起電力出力端子とアノードが接続される第２のダイオードとを備えてなる第２の回路と、
   前記１次電池の出力電圧よりも高い出力電圧を発生する第２の光電池と、前記第２の光電池の起電力により充電される電気二重層コンデンサと、前記電気二重層コンデンサの充電電圧がアノード側に供給される第３のダイオードとを備えてなる第３の回路と、
   を備え、前記第１のダイオードのカソードと、前記第２のダイオードのカソードと、前記第３のダイオードのカソードとを共通に接続し、その共通接続点の電圧を出力電源電圧とする
   ことを特徴とする電源装置。
2. 請求項１に記載の電源装置において、
   前記第３の回路の前記電気二重層コンデンサの出力電圧は、前記１次電池の出力電圧よりも高い電圧に昇圧する昇圧ＤＣ−ＤＣ（直流−直流）コンバータを通じて前記第２のダイオードのアノードに供給される
   ことを特徴とする電源装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の電源装置において、
   前記共通接続点の電圧を第１の出力電源電圧として導出すると共に、前記１次電池の起電力出力端子からの出力電圧を第２の出力電源電圧として導出する
   ことを特徴とする電源装置。
4. 請求項３に記載の電源装置において、
   前記１次電池の起電力出力端子と、前記第１のダイオードのアノードとの間に、前記１次電池の出力電圧を、前記負荷が前記第１の出力電源電圧として必要とする電源電圧値に降圧する降圧レギュレータを設ける
   ことを特徴とする電源装置。

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