JP2005287289A - 太陽電池式携帯機器用充電器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 太陽電池を用いた蓄電部が充電されていない場合にも、手軽に満充電状態を常時実現できる太陽電池式携帯機器用充電器を提供する。
【解決手段】 携帯機器8を充電するための充電用コネクタ2と外部電池6の受電端子7又は内蔵電池と蓄電部5とを有する太陽電池式携帯機器用充電器10において、太陽電池1により発生した電力を蓄電部5に充電し、DC/DCコンバータ9により携帯機器用の充電電力を供給する第1の回路と、外部電池6の受電端子7又は内蔵電池から供給される直流電力を、携帯機器用の充電電力として充電用コネクタ2へ供給する第2の回路と、を有し、第1の回路と第2の回路が上記蓄電部5の充電状態により切り替え可能であるように太陽電池式携帯機器用充電器10を構成する。
【選択図】 図3
【解決手段】 携帯機器8を充電するための充電用コネクタ2と外部電池6の受電端子7又は内蔵電池と蓄電部5とを有する太陽電池式携帯機器用充電器10において、太陽電池1により発生した電力を蓄電部5に充電し、DC/DCコンバータ9により携帯機器用の充電電力を供給する第1の回路と、外部電池6の受電端子7又は内蔵電池から供給される直流電力を、携帯機器用の充電電力として充電用コネクタ2へ供給する第2の回路と、を有し、第1の回路と第2の回路が上記蓄電部5の充電状態により切り替え可能であるように太陽電池式携帯機器用充電器10を構成する。
【選択図】 図3
Description
本発明は、外部電池やインターフェースと接続され、太陽電池の発電状態によらず、いつでも携帯機器を充電することができるようにした太陽電池式携帯機器用充電器に関するものである。
近年、情報化社会の形成に伴い、携帯電話、携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistant)、小型ノート型パソコンをはじめ、多種多様のモバイル機器、所謂携帯機器が利用されるようになった。
従来、携帯機器用充電器としては、交流コンセント(電圧100Vから240V)から携帯電話機器本体に充電する方法が一般的である。しかし、外出時や交流コンセントがない場所では充電できない。
このような携帯機器として携帯電話機を例にすると、携帯電話の使用時間が長くなったり、機能が向上し消費電力が大きくなった結果、外出中あるいは交流コンセント電源が利用できない場合に、電池がなくなり携帯電話が使用できないことが頻繁に発生している。このため、携帯電話機器用充電器として、いくつかのタイプの太陽電池式携帯電話充電器が市販されている。これらのうち、太陽電池式携帯電話充電器として、蓄電部を有するタイプ(非特許文献1参照)及び蓄電部をもたないタイプとがある。
蓄電部をもたないタイプの場合には、太陽光がある時しか使用できず、コストや製品の大きさの関係で太陽電池の大きさが制限されるため、充電電流が小さくなり、長時間の充電が必要になる。
従来、携帯機器用充電器としては、交流コンセント(電圧100Vから240V)から携帯電話機器本体に充電する方法が一般的である。しかし、外出時や交流コンセントがない場所では充電できない。
このような携帯機器として携帯電話機を例にすると、携帯電話の使用時間が長くなったり、機能が向上し消費電力が大きくなった結果、外出中あるいは交流コンセント電源が利用できない場合に、電池がなくなり携帯電話が使用できないことが頻繁に発生している。このため、携帯電話機器用充電器として、いくつかのタイプの太陽電池式携帯電話充電器が市販されている。これらのうち、太陽電池式携帯電話充電器として、蓄電部を有するタイプ(非特許文献1参照)及び蓄電部をもたないタイプとがある。
蓄電部をもたないタイプの場合には、太陽光がある時しか使用できず、コストや製品の大きさの関係で太陽電池の大きさが制限されるため、充電電流が小さくなり、長時間の充電が必要になる。
ここで、太陽電池式充電器として、蓄電部をもつ従来型の太陽電池式充電器を図28を用いて説明する。図28(A)は概略外観図で、1は太陽電池、2は携帯電話へ出力するコネクタ、3はプラスチック等の外装である。
図28(B)は図28(A)のA−Aに沿う概略断面図で、4は回路基板、5は蓄電部であり、鉛電池、ニッケルカドミウム電池、リチウム電池等の繰り返し使用が可能な蓄電池や電気二重層コンデンサなどが使用される。
図28(C)は回路構成を示すブロック図である。1は太陽電池、9は太陽電池1から蓄電部5に充電された電圧を所定の電圧に変換を行ってコネクタ2へ供給するDC/DCコンバータである。なお、8は携帯機器であり、例えば携帯電話機である。
加賀コンポーネント製品カタログ(商品名:ソーラーキッズ)、〔オンライン〕(平成14(2002)年5月30日検索)、インターネット<URL:http://kgcompo.co.jp/solarkids/html >
太陽電池式充電器として、蓄電部をもつタイプは、昼間に蓄電を行い、使用したい時に使用可能であるが、蓄電量は天候や充電時間に左右されるため、十分な蓄電が確保できない場合があり、本体使用時間が短くなってしまうという課題がある。
そこで、本発明者らは鋭意検討し、蓄電部をもつ太陽電池式携帯電話用充電器であっても、容易に携帯電話への充電ができる状態になる太陽電池式携帯電話充電器を創作するに至った。
そこで、本発明者らは鋭意検討し、蓄電部をもつ太陽電池式携帯電話用充電器であっても、容易に携帯電話への充電ができる状態になる太陽電池式携帯電話充電器を創作するに至った。
本発明の目的は、蓄電部をもつ太陽電池式携帯機器用充電器において、その蓄電部が充電されていない場合にも、手軽に満充電状態を常時実現できる太陽電池式携帯機器用充電器を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、携帯機器を充電するための充電用コネクタと外部電池の受電端子又は内蔵電池と蓄電部とを有する太陽電池式携帯機器用充電器において、太陽電池により発生した電力を蓄電部に充電し、DC/DCコンバータにより携帯機器用の充電電力を供給する第1の回路と、外部電池の受電端子又は内蔵電池から供給される直流電力を携帯機器用の充電電力として充電用コネクタへ供給する第2の回路と、を有し、第1の回路と第2の回路とを蓄電部の充電状態により切り替え可能としたことを特徴とする。
上記構成において、好ましくは、第1の回路又は/及び第2の回路がさらに充電制御回路を含み、充電制御回路は、充電用コネクタの電圧を監視して、第1の回路と第2の回路の切り替えを行う。前記蓄電部は、好ましくは、蓄電池と電気二重層コンデンサとからなる。
上記構成において、好ましくは、第1の回路又は/及び第2の回路がさらに充電制御回路を含み、充電制御回路は、充電用コネクタの電圧を監視して、第1の回路と第2の回路の切り替えを行う。前記蓄電部は、好ましくは、蓄電池と電気二重層コンデンサとからなる。
上記構成によれば、外部電池の受電端子に外部電池が接続されていないとき、又は内蔵電池が収容されていないときには、太陽電池により発電し蓄電部に蓄えられた電力を、充電制御回路を介して携帯機器に充電することができる。また、外部電池は蓄電部からの出力がないときに動作する。したがって、太陽電池から蓄電部へ充電がされていないときには、外部電池又は内蔵電池により携帯機器への充電を行うことができるようになる。
また、本発明は、携帯機器を充電するための充電用コネクタとインターフェース用コネクタとを有する太陽電池式携帯機器用充電器において、太陽電池により発生した電力を蓄電部に充電し、DC/DCコンバータにより携帯機器用の充電電力を供給する第1の回路と、インターフェース用コネクタに供給される直流電力を携帯機器用の充電電力として充電用コネクタへ供給する第3の回路と、第1の回路と第3の回路とを蓄電部の充電状態により切り替え可能としたことを特徴とする。
上記構成において、好ましくは、第1の回路が蓄電部の充電制御回路を含み、第3の回路が電流制限回路を含み、充電制御回路及び/又は電流制限回路が充電用コネクタの電圧を監視して、第1の回路と第3の回路の切り替えを行う。
また、太陽電池式携帯機器用充電器は、好ましくは、さらに、外部電池の受電端子又は内蔵電池から供給される直流電力を携帯機器用の充電電力として充電用コネクタへ供給する第2の回路と、を有しており、第1及び第3の回路と第2の回路とが蓄電部の充電状態により切り替え可能である。また、インターフェース用コネクタは、好ましくはUSB用コネクタである。蓄電部は、好ましくは、蓄電池と電気二重層コンデンサとからなる。
上記構成において、好ましくは、第1の回路が蓄電部の充電制御回路を含み、第3の回路が電流制限回路を含み、充電制御回路及び/又は電流制限回路が充電用コネクタの電圧を監視して、第1の回路と第3の回路の切り替えを行う。
また、太陽電池式携帯機器用充電器は、好ましくは、さらに、外部電池の受電端子又は内蔵電池から供給される直流電力を携帯機器用の充電電力として充電用コネクタへ供給する第2の回路と、を有しており、第1及び第3の回路と第2の回路とが蓄電部の充電状態により切り替え可能である。また、インターフェース用コネクタは、好ましくはUSB用コネクタである。蓄電部は、好ましくは、蓄電池と電気二重層コンデンサとからなる。
上記構成によれば、太陽電池から蓄電部へ充電されていないときには、インターフェースから供給される電力により、携帯機器への充電を行うことができる。或いは、外部電池又は内蔵電池により携帯機器への充電を行うことができる。したがって、太陽電池から蓄電部へ充電がされていないときには、インターフェース、外部電池、内蔵電池の何れかにより携帯機器への充電を行うことができる。
また、本発明は、携帯機器を充電するための充電用コネクタとインターフェース用コネクタと外部電池の受電端子又は内蔵電池と蓄電部とを有する太陽電池式携帯機器用充電器において、太陽電池により発生した電力を蓄電部に充電し、DC/DCコンバータにより上記携帯機器用の充電電力を供給する第1の回路と、上記太陽電池式携帯機器用充電器が、外部電池の受電端子又は内蔵電池から供給される直流電力を、携帯機器用の充電電力として充電用コネクタへ供給する第2の回路と、インターフェース用コネクタに供給される直流電力を、携帯機器用の充電電力として上記充電用コネクタへ供給する第3の回路と、CPUと、を有し、CPUが、第1乃至第3の回路の各充電制御回路を蓄電部の充電状態により制御することを特徴とする。
上記構成において、インターフェース用コネクタは、好ましくは、USBコネクタである。また、太陽電池式携帯機器用充電器は、好ましくは、充電する携帯機器に接続されるインターフェースとメモリとを有し、充電する携帯機器のデータがこの携帯機器に接続されるインターフェースを介して転送される。メモリに転送されたデータは、好ましくは、CPUによりインターフェース用コネクタに接続される機器へ転送される。
上記構成において、インターフェース用コネクタは、好ましくは、USBコネクタである。また、太陽電池式携帯機器用充電器は、好ましくは、充電する携帯機器に接続されるインターフェースとメモリとを有し、充電する携帯機器のデータがこの携帯機器に接続されるインターフェースを介して転送される。メモリに転送されたデータは、好ましくは、CPUによりインターフェース用コネクタに接続される機器へ転送される。
上記構成によれば、太陽電池と外部電池又は内蔵電池とインターフェースから供給さる電力が、CPUにより制御されて携帯機器への充電を効率よく行うできる。さらに、携帯機器のインターフェースが接続されている場合には、携帯機器のデータを太陽電池携帯機器用充電器内部のメモリに転送することができ、利便性が向上する。
本発明の上記太陽電池式携帯機器用充電器において、好ましくは、さらに、太陽電池の発電状態と蓄電部の蓄電状態とを表示できる表示部を備えている。上記構成において、好ましくは、太陽電池の発電状態と蓄電部の蓄電状態とを切り替え可能に表示するスイッチを備えている。
上記構成によれば、使用者は、太陽電池の発電状態と蓄電部の蓄電状態とを視認できるので、使用箇所が太陽電池の発電に適した場所であるかとか、蓄電部の充電状態を直ちに判別できるので、太陽電池式携帯機器用充電器の利便性が向上する。
本発明の蓄電部をもつ太陽電池式携帯機器用充電器によれば、太陽電池から蓄電部への充電が足りない場合には、外部電池、内蔵電池、インターフェースのいずれかにより、携帯機器の充電を行うことができる。したがって、使用したい時には蓄電部の充電状態によらず何時でも使用可能であり、天候に左右されず、手軽に充電状態を実現でき、携帯性と利便性をを向上させた、太陽電池式携帯機器用充電器を提供することができる。
以下、この発明の実施の形態を図面により詳細に説明する。
図1及び図2に本発明の第1の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器を示す。図1(A)は充電器の概略外観図を示す図であり、太陽電池式携帯機器用充電器10は、太陽電池1と、携帯機器へ充電するためのコネクタ2、プラスチック等の外装3と、外部電池6の受電端子7と、を含んで構成されている。外部電池6は乾電池や乾電池と同サイズの充電式蓄電池などを用いることができる。
図1及び図2に本発明の第1の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器を示す。図1(A)は充電器の概略外観図を示す図であり、太陽電池式携帯機器用充電器10は、太陽電池1と、携帯機器へ充電するためのコネクタ2、プラスチック等の外装3と、外部電池6の受電端子7と、を含んで構成されている。外部電池6は乾電池や乾電池と同サイズの充電式蓄電池などを用いることができる。
図1(B)は図1(A)のB−Bに沿う概略断面図を示し、4は制御回路基板、5は蓄電部であり、この蓄電部5としては、鉛電池、ニッケルカドミウム電池、リチウム電池等の繰り返し使用が可能な蓄電池(以下、二次電池と呼ぶ)や電気二重層コンデンサが使用できる。
図2は回路構成を示すブロック図である。太陽電池式携帯機器用充電器10には、外部電池6と携帯機器8が接続される。この太陽電池式携帯機器用充電器10は、太陽電池1と、太陽電池が接続される蓄電部5と、太陽電池の電圧を所定の電圧に変換するDC/DCコンバータ9と、蓄電部の充電制御回路12と、外部電池の充電制御回路14とを含み構成されている。
ここで、例えば携帯電話のような携帯機器8がコネクタ2と接続され、そして、外部電池6は、外装3に設けた受電端子7と接続される。
また、太陽電池1で発電した電気を蓄電部5に蓄電する際、太陽電池1と蓄電部5との間には、ダイオード等の逆流防止機能部品を配置する。さらに、蓄電部5の過電圧を防止するために過電圧防止回路を配置してもよい。
ここで、例えば携帯電話のような携帯機器8がコネクタ2と接続され、そして、外部電池6は、外装3に設けた受電端子7と接続される。
また、太陽電池1で発電した電気を蓄電部5に蓄電する際、太陽電池1と蓄電部5との間には、ダイオード等の逆流防止機能部品を配置する。さらに、蓄電部5の過電圧を防止するために過電圧防止回路を配置してもよい。
次に、太陽電池式携帯機器用充電器10の動作について説明する。
太陽電池1の出力電力は充電制御回路12に入力され、蓄電部5を充電する。蓄電部5が充電されると、DC/DCコンバータ9により電圧が調整され、この調整された電圧がコネクタ2に出力される。この際、充電制御回路12は、コネクタ2の直流電圧を充電制御出力15により監視し、この直流電圧がないとき、すなわち、外部電池6からの出力がないときにDC/DCコンバータ9を動作させる。これが本発明の第1の回路を構成する。
ここで、蓄電部5の電圧は、携帯機器8の電池の充電電圧上限値付近を用い、電流値は充電率として充電制御回路12に用いるICなどの充電条件付近を用いることができる。そして、携帯機器8への充電時間は、蓄電部5の使用時の充電状態における能力や、携帯機器8の蓄電池の充電状態にもよるが、充電器のDC/DCコンバータ9の出力側の最大電流に影響される。
蓄電部5は、電気二重層コンデンサを、繰り返し使用可能な二次電池の前段に配置した構成であってもよい。この構成では、最初に電気二重層コンデンサに急速充電し、次にこの充電電力により二次電池に蓄電することができる。この構成によれば、晴天でない場合にも有効に充電することができる。
これにより、外部電池の受電端子7に外部電池6が接続されていないときに、太陽電池1により発電し蓄電部に蓄えられた電力を、充電制御回路12を介して携帯機器8に充電することができる。
太陽電池1の出力電力は充電制御回路12に入力され、蓄電部5を充電する。蓄電部5が充電されると、DC/DCコンバータ9により電圧が調整され、この調整された電圧がコネクタ2に出力される。この際、充電制御回路12は、コネクタ2の直流電圧を充電制御出力15により監視し、この直流電圧がないとき、すなわち、外部電池6からの出力がないときにDC/DCコンバータ9を動作させる。これが本発明の第1の回路を構成する。
ここで、蓄電部5の電圧は、携帯機器8の電池の充電電圧上限値付近を用い、電流値は充電率として充電制御回路12に用いるICなどの充電条件付近を用いることができる。そして、携帯機器8への充電時間は、蓄電部5の使用時の充電状態における能力や、携帯機器8の蓄電池の充電状態にもよるが、充電器のDC/DCコンバータ9の出力側の最大電流に影響される。
蓄電部5は、電気二重層コンデンサを、繰り返し使用可能な二次電池の前段に配置した構成であってもよい。この構成では、最初に電気二重層コンデンサに急速充電し、次にこの充電電力により二次電池に蓄電することができる。この構成によれば、晴天でない場合にも有効に充電することができる。
これにより、外部電池の受電端子7に外部電池6が接続されていないときに、太陽電池1により発電し蓄電部に蓄えられた電力を、充電制御回路12を介して携帯機器8に充電することができる。
また、外部電池6の電力はその充電制御回路14に入力され、その出力16はコネクタ2に出力される。外部電池の充電制御回路14にてコネクタ2の電圧を検出し、コネクタ2に電圧が印加されていないとき、すなわち、蓄電部5からの出力がないときに外部電池6により携帯機器8が充電される。これが本発明の第2の回路を構成する。
この第2の回路の機能は、外部電池の受電端子7に外部電池6が接続されたときに、充電制御回路14により携帯機器、例えば携帯電話機8を充電することである。本発明の第2の回路構成により、太陽電池1から蓄電部5へ充電がされていないときには、外部電池6により携帯機器への充電を行うことができるようになる。
この第2の回路の機能は、外部電池の受電端子7に外部電池6が接続されたときに、充電制御回路14により携帯機器、例えば携帯電話機8を充電することである。本発明の第2の回路構成により、太陽電池1から蓄電部5へ充電がされていないときには、外部電池6により携帯機器への充電を行うことができるようになる。
次に、本発明の第1の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器10の変形例を示す。
図3(A)は、本発明の第1の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の変形例10Aの概略外観図を示す図であり、図3(B)は図3(A)のB−Bに沿う概略断面図を示す。太陽電池式携帯機器用充電器10Aが、太陽電池式携帯機器用充電器10と異なるのは、さらに、太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを表示できる表示部17,18を有し、この表示部17,18が、外装3の太陽電池1近傍に配設されていることであり、他の構成は同じであるので説明は省略する。
図3(A)は、本発明の第1の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の変形例10Aの概略外観図を示す図であり、図3(B)は図3(A)のB−Bに沿う概略断面図を示す。太陽電池式携帯機器用充電器10Aが、太陽電池式携帯機器用充電器10と異なるのは、さらに、太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを表示できる表示部17,18を有し、この表示部17,18が、外装3の太陽電池1近傍に配設されていることであり、他の構成は同じであるので説明は省略する。
図4は回路構成を示すブロック図である。太陽電池1の発電状態は、太陽電池1に接続される電流検出抵抗17Aと、電流検出抵抗17Aに接続される電流検出回路17Bとにより検出され、表示部17に表示される。表示部17は、電流計や電流変化を表示できる各種ディスプレイ装置を用いることができる。このようなディスプレイ装置としては、液晶表示装置を用いることができる。
ここで、太陽電池1の発電状態は、発電状態において、その立ち上がり電圧近傍で大きな電流変化を示すので、例えば、対数表示により、電流値を桁で示すようにしてもよい。 さらに、蓄電部5の蓄電状態は、蓄電部5の電圧を電圧計や電圧変化を表示できる各種ディスプレイ装置を蓄電部5に接続することにより表示できる。このようなディスプレイ装置としては、液晶表示装置を用いることができる。
これにより、太陽電池式携帯機器用充電器10Aによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを同時に視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
ここで、太陽電池1の発電状態は、発電状態において、その立ち上がり電圧近傍で大きな電流変化を示すので、例えば、対数表示により、電流値を桁で示すようにしてもよい。 さらに、蓄電部5の蓄電状態は、蓄電部5の電圧を電圧計や電圧変化を表示できる各種ディスプレイ装置を蓄電部5に接続することにより表示できる。このようなディスプレイ装置としては、液晶表示装置を用いることができる。
これにより、太陽電池式携帯機器用充電器10Aによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを同時に視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
次に、本発明の第1の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器10の別の変形例を示す。
図5(A)は、本発明の第1の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の別の変形例10Bの概略外観図であり、図5(B)は図5(A)のB−Bに沿う概略断面図である。太陽電池式携帯機器用充電器10Bが、太陽電池式携帯機器用充電器10Aと異なるのは、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を切り替え可能に表示できる表示部19と、その切り替え用のスイッチ19Aを有していることであり、他の構成は同じであるので説明は省略する。
ここで、スイッチ19Aとしては、スライドスイッチを用いれば、太陽電池1の発電状態及び蓄電部の蓄電状態5を随時切り替えすることができる。また、常時は蓄電部5の蓄電状態を表示し、スイッチを押したときに太陽電池の発電状態を示すようなスイッチを用いてもよい。
図5(A)は、本発明の第1の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の別の変形例10Bの概略外観図であり、図5(B)は図5(A)のB−Bに沿う概略断面図である。太陽電池式携帯機器用充電器10Bが、太陽電池式携帯機器用充電器10Aと異なるのは、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を切り替え可能に表示できる表示部19と、その切り替え用のスイッチ19Aを有していることであり、他の構成は同じであるので説明は省略する。
ここで、スイッチ19Aとしては、スライドスイッチを用いれば、太陽電池1の発電状態及び蓄電部の蓄電状態5を随時切り替えすることができる。また、常時は蓄電部5の蓄電状態を表示し、スイッチを押したときに太陽電池の発電状態を示すようなスイッチを用いてもよい。
図6は回路構成を示すブロック図である。太陽電池1の発電状態を示す電流値と、蓄電部5の蓄電状態を示す電圧は、スイッチ19Aにより切り替えられて、表示部19で表示される以外は、図4に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Aの構成と同じである。
これにより、太陽電池式携帯機器用充電器10Bによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを必要に応じてスイッチ19Aで切り替えることにより視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
これにより、太陽電池式携帯機器用充電器10Bによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを必要に応じてスイッチ19Aで切り替えることにより視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
次に、太陽電池式携帯機器用充電器の第2の実施の形態について、図7から図8を用いて説明する。
図7(A)は充電器の概略外観図を示すもので、太陽電池式携帯機器用充電器20は、太陽電池1と、携帯機器8の例としての携帯電話へ直流を出力するコネクタ2、プラスチック等の外装3と、を含んで構成されている。
図7(A)は充電器の概略外観図を示すもので、太陽電池式携帯機器用充電器20は、太陽電池1と、携帯機器8の例としての携帯電話へ直流を出力するコネクタ2、プラスチック等の外装3と、を含んで構成されている。
図7(B)は図7(A)のC−Cに沿う概略断面図を示し、4は制御回路基板、5は蓄電部である。また、図7(C)は図7(A)のD−Dに沿う概略断面図を示し、電池21が外装3の制御回路基板4側に内蔵されている。
この第2の実施の形態は、第1の実施形態の外部電池の代わりに、太陽電池式携帯機器用充電器本体20に、電池22を内蔵した構成を有している。
この第2の実施の形態は、第1の実施形態の外部電池の代わりに、太陽電池式携帯機器用充電器本体20に、電池22を内蔵した構成を有している。
図8は回路構成を示すブロック図である。太陽電池式携帯機器用充電器20は、コネクタ2と携帯機器8とが接続される。太陽電池式携帯機器用充電器20は、第1の実施の形態の回路構成において、外部電池6を外装3に内蔵される電池22としたこと以外は同じ構成であるので、説明は省略する。
次に、本発明の第2の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器20の変形例を示す。
図9は、本発明の第2の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の変形例20Aの概略外観図であり、図10は回路構成を示すブロック図である。
太陽電池式携帯機器用充電器20Aが、太陽電池式携帯機器用充電器20と異なるのは、太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを表示できる表示部17,18を有し、この表示部17,18が、外装3の太陽電池1近傍に配設されていることであり、表示部17,18の回路構成自体は、図4に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Aと同一であるので説明は省略する。
これにより、太陽電池式携帯機器用充電器20Aによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを同時に視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
図9は、本発明の第2の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の変形例20Aの概略外観図であり、図10は回路構成を示すブロック図である。
太陽電池式携帯機器用充電器20Aが、太陽電池式携帯機器用充電器20と異なるのは、太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを表示できる表示部17,18を有し、この表示部17,18が、外装3の太陽電池1近傍に配設されていることであり、表示部17,18の回路構成自体は、図4に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Aと同一であるので説明は省略する。
これにより、太陽電池式携帯機器用充電器20Aによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを同時に視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
次に、本発明の第2の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器20の別の変形例を示す。
図11は、本発明の第2の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の別の変形例20Bの概略外観図であり、図12は回路構成を示すブロック図である。
太陽電池式携帯機器用充電器20Bが、太陽電池式携帯機器用充電器20Aと異なるのは、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を切り替え可能に表示できる表示部19と、その切り替え用のスイッチ19Aを有していることであり、表示部19の回路構成自体は、図6に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Aと同一であるので説明は省略する。
太陽電池式携帯機器用充電器20Bによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを必要に応じてスイッチ19Aで切り替えることにより視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
図11は、本発明の第2の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の別の変形例20Bの概略外観図であり、図12は回路構成を示すブロック図である。
太陽電池式携帯機器用充電器20Bが、太陽電池式携帯機器用充電器20Aと異なるのは、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を切り替え可能に表示できる表示部19と、その切り替え用のスイッチ19Aを有していることであり、表示部19の回路構成自体は、図6に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Aと同一であるので説明は省略する。
太陽電池式携帯機器用充電器20Bによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを必要に応じてスイッチ19Aで切り替えることにより視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
上記の本発明の第1及び第2の実施形態によれば、例えば太陽電池1の大きさ(発電能力)を従来例の半分にして、サイズを小型化し、携帯性を向上させた太陽電池式携帯機器用充電器10、20が実現できる。
また、太陽電池1による蓄電部5への充電が不十分な場合でも、外部電池6や内蔵電池22により、携帯機器8への充電ができるので利便性が向上する。
さらに、表示部17,18又は19を備えている場合には、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを視認できるので、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので、太陽電池式携帯機器用充電器の利便性が向上する。
また、太陽電池1による蓄電部5への充電が不十分な場合でも、外部電池6や内蔵電池22により、携帯機器8への充電ができるので利便性が向上する。
さらに、表示部17,18又は19を備えている場合には、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを視認できるので、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので、太陽電池式携帯機器用充電器の利便性が向上する。
次に、本発明の太陽電池式携帯機器用充電器の第3の実施の形態について、図13及び図14を用いて説明する。
図13(A)は、本発明の太陽電池式携帯機器用充電器の第3の実施の形態の概略外観図を示すもので、太陽電池式携帯機器用充電器30は、太陽電池1と、携帯機器の例としての携帯電話機へ直流を出力するコネクタ2、プラスチック等の外装3と、インターフェース用コネクタ32と、を含んで構成されている。
ここで、インターフェース用コネクタ32は、コンピュータ機器の相互接続に使用されるコネクタである。このようなインターフェースとしては、例えば、シリアル・インターフェースであるUBS(Universal Serial Bus)を使用することができる。インターフェース用コネクタ32として、USBを用いた場合には、その電源用ピン1(VCC端子、+5VDC)とピン4(GND端子、0V)間により直流電圧5V、電流として約500mAが得られる。
図13(A)は、本発明の太陽電池式携帯機器用充電器の第3の実施の形態の概略外観図を示すもので、太陽電池式携帯機器用充電器30は、太陽電池1と、携帯機器の例としての携帯電話機へ直流を出力するコネクタ2、プラスチック等の外装3と、インターフェース用コネクタ32と、を含んで構成されている。
ここで、インターフェース用コネクタ32は、コンピュータ機器の相互接続に使用されるコネクタである。このようなインターフェースとしては、例えば、シリアル・インターフェースであるUBS(Universal Serial Bus)を使用することができる。インターフェース用コネクタ32として、USBを用いた場合には、その電源用ピン1(VCC端子、+5VDC)とピン4(GND端子、0V)間により直流電圧5V、電流として約500mAが得られる。
図13(B)は図13(A)のE−Eに沿う概略断面図を示し、4は制御回路基板、5は蓄電部であり、この蓄電部5としては、鉛電池、ニッケルカドミウム電池、リチウム電池等の繰り返し使用が可能な蓄電池(以下、二次電池と呼ぶ)や電気二重層コンデンサが使用できる。
図14は回路構成を示すブロック図である。図示するように、太陽電池式携帯機器用充電器30には、携帯機器8と、インターフェース用コネクタ32に図示しないインターフェースとがケーブルなどにより接続される。この太陽電池式携帯機器用充電器30は、太陽電池1と、太陽電池が接続される蓄電部5と、太陽電池の電圧を所定の電圧に変換するDC/DCコンバータ9と、蓄電部の充電制御回路34と、インターフェース用充電制御回路35とで構成されている。
また、太陽電池1で発電した電気を蓄電部5に蓄電する際、太陽電池1と蓄電部5との間には、ダイオード等の逆流防止機能部品を配置する。さらに、蓄電部の過電圧を防止するために過電圧防止回路を配置してもよい。
また、太陽電池1で発電した電気を蓄電部5に蓄電する際、太陽電池1と蓄電部5との間には、ダイオード等の逆流防止機能部品を配置する。さらに、蓄電部の過電圧を防止するために過電圧防止回路を配置してもよい。
次に、太陽電池式携帯機器用充電器30の動作について説明する。
太陽電池1の出力電力は、充電制御回路34に入力され、蓄電部5へは、充電制御出力15として蓄電部5を充電し、DC/DCコンバータ9により電圧を調整し、コネクタ2に出力される。この際、充電制御回路12は、コネクタ2の直流電圧を監視し、その直流電圧がないとき、すなわち、インターフェースからの出力がないときにDC/DCコンバータ9を動作させる。これが本発明の第1の回路を構成する。
これにより、インターフェース用コネクタ32にインターフェースが接続されていないときに、太陽電池1により発電し蓄電部に蓄えられた電力を、充電制御回路34を介して携帯機器8に充電することができる。
太陽電池1の出力電力は、充電制御回路34に入力され、蓄電部5へは、充電制御出力15として蓄電部5を充電し、DC/DCコンバータ9により電圧を調整し、コネクタ2に出力される。この際、充電制御回路12は、コネクタ2の直流電圧を監視し、その直流電圧がないとき、すなわち、インターフェースからの出力がないときにDC/DCコンバータ9を動作させる。これが本発明の第1の回路を構成する。
これにより、インターフェース用コネクタ32にインターフェースが接続されていないときに、太陽電池1により発電し蓄電部に蓄えられた電力を、充電制御回路34を介して携帯機器8に充電することができる。
また、インターフェースからの電力は、インターフェース用充電制御回路35に入力され、その出力36はコネクタ2に出力される。インターフェース用充電制御回路35にてコネクタ2の電圧が検出され、コネクタ2に電圧が印加されていないとき、すなわち、蓄電部5からの出力がないときに形態機器8に充電する。これが本発明の第3の回路を構成する。
第3の回路の機能は、インターフェースコネクタ32にインターフェースが接続されたときに、インターフェース用充電制御回路35により携帯機器、例えば携帯電話機8を充電することである。
本発明の第3の回路構成により、太陽電池1から蓄電部5へ充電がされていないときには、外部のインターフェースを有する機器からの電力供給により携帯機器8への充電を行うことができるようになる。
第3の回路の機能は、インターフェースコネクタ32にインターフェースが接続されたときに、インターフェース用充電制御回路35により携帯機器、例えば携帯電話機8を充電することである。
本発明の第3の回路構成により、太陽電池1から蓄電部5へ充電がされていないときには、外部のインターフェースを有する機器からの電力供給により携帯機器8への充電を行うことができるようになる。
次に、本発明の第3の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器30の変形例を示す。
図15は、本発明の第3の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の変形例30Aの概略外観図であり、図16は回路構成を示すブロック図である。太陽電池式携帯機器用充電器30Aが、太陽電池式携帯機器用充電器30と異なるのは、太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを表示できる表示部17,18を有し、この表示部17,18が、外装3の太陽電池1近傍に配設されていることであり、表示部17,18の回路構成自体は、図4に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Aと同一であるので説明は省略する。
太陽電池式携帯機器用充電器30Aによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを同時に視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
図15は、本発明の第3の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の変形例30Aの概略外観図であり、図16は回路構成を示すブロック図である。太陽電池式携帯機器用充電器30Aが、太陽電池式携帯機器用充電器30と異なるのは、太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを表示できる表示部17,18を有し、この表示部17,18が、外装3の太陽電池1近傍に配設されていることであり、表示部17,18の回路構成自体は、図4に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Aと同一であるので説明は省略する。
太陽電池式携帯機器用充電器30Aによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを同時に視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
次に、本発明の第3の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器30の別の変形例を示す。
図17は、本発明の第3の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の別の変形例30Bの概略外観図であり、図18は回路構成を示すブロック図である。太陽電池式携帯機器用充電器30Bが、太陽電池式携帯機器用充電器30Aと異なるのは、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を切り替え可能に表示できる表示部19と、その切り替え用のスイッチ19Aを有していることであり、表示部19の回路構成自体は、図6に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Bと同一であるので説明は省略する。
太陽電池式携帯機器用充電器30Bによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを必要に応じてスイッチ19Aで切り替えることにより視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
図17は、本発明の第3の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の別の変形例30Bの概略外観図であり、図18は回路構成を示すブロック図である。太陽電池式携帯機器用充電器30Bが、太陽電池式携帯機器用充電器30Aと異なるのは、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を切り替え可能に表示できる表示部19と、その切り替え用のスイッチ19Aを有していることであり、表示部19の回路構成自体は、図6に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Bと同一であるので説明は省略する。
太陽電池式携帯機器用充電器30Bによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを必要に応じてスイッチ19Aで切り替えることにより視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
本発明の第3の実施形態によれば、例えば太陽電池1の大きさ(発電能力)を従来例の半分にして、サイズを小型化し、携帯性を向上させた太陽電池式携帯機器用充電器30,30A,30Bを実現できる。
また、太陽電池1による蓄電部5への充電が不十分な場合でも、携帯用コンピュータやPDAなどのインターフェースからの電力供給により、携帯機器8への充電ができるので利便性が向上する。
さらに、表示部17,18又は19を備えている場合には、使用者は、太陽電池1の発電状態や蓄電部5の蓄電状態を視認できるので、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので、太陽電池式携帯機器用充電器の利便性が向上する。
また、太陽電池1による蓄電部5への充電が不十分な場合でも、携帯用コンピュータやPDAなどのインターフェースからの電力供給により、携帯機器8への充電ができるので利便性が向上する。
さらに、表示部17,18又は19を備えている場合には、使用者は、太陽電池1の発電状態や蓄電部5の蓄電状態を視認できるので、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので、太陽電池式携帯機器用充電器の利便性が向上する。
次に、本発明の太陽電池式携帯機器用充電器の第4の実施の形態について説明する。
図19は、本発明の太陽電池式携帯機器用充電器の第4の実施の形態の回路構成を示すブロック図である。図示するように、太陽電池式携帯機器用充電器40は、携帯機器接続用コネクタ2と、インターフェース用コネクタ32と、外部電池6又は内蔵電池22を含み、本発明の第1〜3の回路から構成されている。
太陽電池式携帯機器用充電器40が、太陽電池式携帯機器用充電器30と異なるのは、太陽電池式携帯機器用充電器30に外部電池又は内蔵電池とその充電制御回路14を備えさせ、本発明の第2の回路を付け加えた点にある。
図19は、本発明の太陽電池式携帯機器用充電器の第4の実施の形態の回路構成を示すブロック図である。図示するように、太陽電池式携帯機器用充電器40は、携帯機器接続用コネクタ2と、インターフェース用コネクタ32と、外部電池6又は内蔵電池22を含み、本発明の第1〜3の回路から構成されている。
太陽電池式携帯機器用充電器40が、太陽電池式携帯機器用充電器30と異なるのは、太陽電池式携帯機器用充電器30に外部電池又は内蔵電池とその充電制御回路14を備えさせ、本発明の第2の回路を付け加えた点にある。
次に、本発明の第4の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器40の変形例を示す。
図20は、本発明の第4の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の変形例40Aの回路構成を示すブロック図である。太陽電池式携帯機器用充電器40Aが、太陽電池式携帯機器用充電器40と異なるのは、太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを表示できる表示部17,18を有し、この表示部17,18が、外装3の太陽電池1近傍に配設されていることであり、表示部17,18の回路構成自体は、図4に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Aと同一であるので説明は省略する。
太陽電池式携帯機器用充電器40Aによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを同時に視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
図20は、本発明の第4の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の変形例40Aの回路構成を示すブロック図である。太陽電池式携帯機器用充電器40Aが、太陽電池式携帯機器用充電器40と異なるのは、太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを表示できる表示部17,18を有し、この表示部17,18が、外装3の太陽電池1近傍に配設されていることであり、表示部17,18の回路構成自体は、図4に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Aと同一であるので説明は省略する。
太陽電池式携帯機器用充電器40Aによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを同時に視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
次に、本発明の第4の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器40の別の変形例を示す。
図21は、本発明の第4の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の別の変形例40Bの回路構成を示すブロック図である。太陽電池式携帯機器用充電器40Bが、太陽電池式携帯機器用充電器40Aと異なるのは、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を切り替え可能に表示できる表示部19と、その切り替え用のスイッチ19Aを有していることであり、表示部19の回路構成自体は、図6に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Bと同一であるので説明は省略する。
太陽電池式携帯機器用充電器40Bによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを必要に応じてスイッチ19Aで切り替えることにより視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
図21は、本発明の第4の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の別の変形例40Bの回路構成を示すブロック図である。太陽電池式携帯機器用充電器40Bが、太陽電池式携帯機器用充電器40Aと異なるのは、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を切り替え可能に表示できる表示部19と、その切り替え用のスイッチ19Aを有していることであり、表示部19の回路構成自体は、図6に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Bと同一であるので説明は省略する。
太陽電池式携帯機器用充電器40Bによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを必要に応じてスイッチ19Aで切り替えることにより視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
次に、上記太陽電池式携帯機器用充電器40の動作について説明する。
太陽電池1からの出力電力は、上記第1〜3の実施形態と同様に本発明の第1の回路により、インターフェース又は外部電池6又は内蔵電池22からの入力がないときでも、蓄電部5を充電する。
また、太陽電池1の出力電力が十分でなく蓄電部5が充電されていないとき及びインターフェースと接続されていないときには、外部電池6又は内蔵電池22からの出力、すなわち、上記第1及び2の実施形態と同様に本発明の第2の回路により携帯機器を充電することができる。
さらに、太陽電池1の出力電力が十分でなく蓄電部5が充電されていないで、同時に外部電池6又は内蔵電池22が接続されていない場合には、上記第3の実施形態と同様に本発明の第3の回路であるインターフェースを介した電力供給により携帯機器を充電することができる。
表示部17,18又は19を備えている場合には、使用者は太陽電池1の発電状態や蓄電部5の蓄電状態を視認できるので、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので、太陽電池式携帯機器用充電器の利便性が向上する。
太陽電池1からの出力電力は、上記第1〜3の実施形態と同様に本発明の第1の回路により、インターフェース又は外部電池6又は内蔵電池22からの入力がないときでも、蓄電部5を充電する。
また、太陽電池1の出力電力が十分でなく蓄電部5が充電されていないとき及びインターフェースと接続されていないときには、外部電池6又は内蔵電池22からの出力、すなわち、上記第1及び2の実施形態と同様に本発明の第2の回路により携帯機器を充電することができる。
さらに、太陽電池1の出力電力が十分でなく蓄電部5が充電されていないで、同時に外部電池6又は内蔵電池22が接続されていない場合には、上記第3の実施形態と同様に本発明の第3の回路であるインターフェースを介した電力供給により携帯機器を充電することができる。
表示部17,18又は19を備えている場合には、使用者は太陽電池1の発電状態や蓄電部5の蓄電状態を視認できるので、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので、太陽電池式携帯機器用充電器の利便性が向上する。
図22は、本発明の太陽電池式携帯機器用充電器の第4の実施の形態の具体的な回路図である。外部電池6が接続されている場合には、外部電池の充電制御回路14により携帯機器8へ充電がなされる。外部電池の充電制御回路14には、例えば三端子レギュレータICを用いることができる。
また、太陽電池1が発電している場合には、蓄電部の充電制御回路34により蓄電部5への電流制御及び充電電圧が制御される。DC/DCコンバータ9の出力側には、蓄電部の充電制御回路34aが接続され、DC/DCコンバータ9内のスイッチング用トランジスタ9aのオンオフ制御を行い、携帯機器への充電電圧の制御を行う。ここで、携帯機器のグランド(アース)端子を監視するための接続監視用入力42がコネクタ2のアース側に接続されている。
次に、インターフェース用コネクタ32を介して電力が供給される場合の動作について説明する。
リレー43のコイル43aの一端がインターフェース用コネクタ32に接続されるとともに、抵抗を介して充電優先用トランジスタ44のベースに接続されている。また、コイル43aの他端が、携帯機器のグランド(アース)端子の接続監視用入力42に接続されている。そして、充電優先用トランジスタ44のコレクタ44cが蓄電部の充電制御回路34aへ接続されている。
携帯機器8が接続されている場合には、コネクタ2の監視電圧45によりリレー43は動作し、同時に充電優先用トランジスタ44もオン状態となる。このトランジスタ44のコレクタ電圧が蓄電部の充電制御回路34aに入力し、DC/DCコンバータ9をオフとする。この際、図示するようにリレー43の接点はオン状態となる。したがって、インターフェース用コネクタ32が、携帯機器8へ電流制限抵抗46を介して接続され、携帯機器8を充電する。電流制限抵抗46の代わりに、ICなどによる充電制御回路を別途設けてもよい。
リレー43のコイル43aの一端がインターフェース用コネクタ32に接続されるとともに、抵抗を介して充電優先用トランジスタ44のベースに接続されている。また、コイル43aの他端が、携帯機器のグランド(アース)端子の接続監視用入力42に接続されている。そして、充電優先用トランジスタ44のコレクタ44cが蓄電部の充電制御回路34aへ接続されている。
携帯機器8が接続されている場合には、コネクタ2の監視電圧45によりリレー43は動作し、同時に充電優先用トランジスタ44もオン状態となる。このトランジスタ44のコレクタ電圧が蓄電部の充電制御回路34aに入力し、DC/DCコンバータ9をオフとする。この際、図示するようにリレー43の接点はオン状態となる。したがって、インターフェース用コネクタ32が、携帯機器8へ電流制限抵抗46を介して接続され、携帯機器8を充電する。電流制限抵抗46の代わりに、ICなどによる充電制御回路を別途設けてもよい。
一方、携帯機器8が接続されていない場合には、監視電圧45が開放状態であるのでリレーはオフし、リレー43の接点はオフ状態となり、インターフェース用コネクタ32を、蓄電部の充電制御回路34に接続する。この接続により、インターフェース用コネクタ32を介して、蓄電部5への充電を行うことができる。この充電状態は、蓄電部の充電制御回路34により制御される。
また、リレーがオフ状態の場合には、充電優先用トランジスタ44のコレクタ出力が変化し、この出力は蓄電部の充電制御回路34aに入力される。この際、蓄電部の充電制御回路34aがこの入力を検知し、そして、インターフェース用コネクタ32から蓄電部の充電制御回路34へ電力が供給されている場合には、DC/DCコンバータ9をオフとする。
なお、図中の複数のダイオード39は、外部電池6とコネクタ2との間、太陽電池1とコネクタ2との間、インターフェース用コネクタ32とコネクタ2との間、にそれぞれ接続され、それぞれの逆流防止のために挿入されている。ここで、外部電池6の代わりに、内蔵電池22を用いてもよい。
また、リレーがオフ状態の場合には、充電優先用トランジスタ44のコレクタ出力が変化し、この出力は蓄電部の充電制御回路34aに入力される。この際、蓄電部の充電制御回路34aがこの入力を検知し、そして、インターフェース用コネクタ32から蓄電部の充電制御回路34へ電力が供給されている場合には、DC/DCコンバータ9をオフとする。
なお、図中の複数のダイオード39は、外部電池6とコネクタ2との間、太陽電池1とコネクタ2との間、インターフェース用コネクタ32とコネクタ2との間、にそれぞれ接続され、それぞれの逆流防止のために挿入されている。ここで、外部電池6の代わりに、内蔵電池22を用いてもよい。
また、上記の制御において、外部電池6とインターフェースとが接続されていて、かつ、外部電池6の容量が十分ある場合には、最初に外部電池6を優先して携帯機器8を充電することができる。また、外部電池6の容量が少ない場合には、インターフェース優先で携帯機器8へ充電してもよい。
図23は、図22の太陽電池式携帯機器用充電器に表示部17,18を設けた具体的な回路図である。図において、表示部17,18以外の回路は、主要部の太陽電池1及び蓄電部5などを示しているが、他の構成は図22と同じであるので省略している。
太陽電池1の発電状態を表示する表示部17は、電流検出抵抗17Aと電流検出回路17Aとから構成されている。太陽電池1に接続される抵抗R1及びR2により太陽電池1の出力電圧を分圧している。同様に、電流検出抵抗17Aの蓄電部5側に接続される抵抗R3及びR4は、太陽電池1の出力電圧が電流検出抵抗17Aにより電圧降下した太陽電池の出力電圧を分圧している。抵抗R1とR2の接続点及び抵抗R3とR4の接続点に生じる電圧は、それぞれ、電流検出回路17Aの差動増幅器17Cの正(+)、負(−)の入力端子に接続されて増幅される。この際、差動増幅器17Cの抵抗R5,R6は、増幅度を決定する抵抗であり、電圧増幅率は、おおよそR6/R2となる。このようにして増幅された電圧は、抵抗R7及びR8により分圧されて電圧計17に表示される。この際、太陽電池1の出力電圧を抵抗R1〜R4で分圧しているのは、差動増幅器17Cも太陽電池1の出力電圧を供給して動作させるので、入力電圧を太陽電池1の出力電圧以下とするためである。
これにより、太陽電池1の出力電流の増減が電流検出抵抗17Aにおける電圧降下に比例する。差動増幅器17Cには、太陽電池1の出力電圧と電流検出抵抗17Aの電圧降下により減少した電圧との差分が増幅されるので、太陽電池1の出力電流が電圧に変換されて表示される。
太陽電池1の発電状態を表示する表示部17は、電流検出抵抗17Aと電流検出回路17Aとから構成されている。太陽電池1に接続される抵抗R1及びR2により太陽電池1の出力電圧を分圧している。同様に、電流検出抵抗17Aの蓄電部5側に接続される抵抗R3及びR4は、太陽電池1の出力電圧が電流検出抵抗17Aにより電圧降下した太陽電池の出力電圧を分圧している。抵抗R1とR2の接続点及び抵抗R3とR4の接続点に生じる電圧は、それぞれ、電流検出回路17Aの差動増幅器17Cの正(+)、負(−)の入力端子に接続されて増幅される。この際、差動増幅器17Cの抵抗R5,R6は、増幅度を決定する抵抗であり、電圧増幅率は、おおよそR6/R2となる。このようにして増幅された電圧は、抵抗R7及びR8により分圧されて電圧計17に表示される。この際、太陽電池1の出力電圧を抵抗R1〜R4で分圧しているのは、差動増幅器17Cも太陽電池1の出力電圧を供給して動作させるので、入力電圧を太陽電池1の出力電圧以下とするためである。
これにより、太陽電池1の出力電流の増減が電流検出抵抗17Aにおける電圧降下に比例する。差動増幅器17Cには、太陽電池1の出力電圧と電流検出抵抗17Aの電圧降下により減少した電圧との差分が増幅されるので、太陽電池1の出力電流が電圧に変換されて表示される。
蓄電部5の蓄電状態を表示する表示部18は、電圧計18と負荷抵抗18Cとを含み構成されている。蓄電部5からの出力は、スイッチ18Aを介して、直列接続した電圧計18及びシャントレギュレータ18Bに接続される。このシャントレギュレータ18Bは、例えば、2.5Vの基準電圧以上になると電流が流れる。したがって、蓄電部5の出力が基準電圧以上の場合に、蓄電部5の電圧が表示される。この際、負荷抵抗18Cは、蓄電部5の動作状態となる抵抗値としておけば、蓄電部5の電圧を正確に測定することができる。また、スイッチ18Aを設けることにより必要なときだけ蓄電部の電圧を測定することができる。このため、蓄電部5の電圧測定による蓄電部5の電力消費を最小限にすることができる。
太陽電池式携帯機器用充電器40Aによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを同時に視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
太陽電池式携帯機器用充電器40Aによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを同時に視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
図24は、図22の太陽電池式携帯機器用充電器に表示部19を設けた具体的な回路図である。図において、表示部19以外の回路は、主要部の太陽電池1及び蓄電部5などを示しているが、他の構成は図22と同じであるので省略している。
表示部19は、電圧計19と切り替え用のスイッチ19Aとを含み構成されている。切り替え用のスイッチ19Aを、リレー19Bのコイルの一端とアースとの間に接続し、リレー19Bのコイルの他端がDC/DCコンバータ9の出力側に接続されている。そして、電圧計19の両端がそれぞれリレーの接点に接続されている。図示の場合には、切り替え用のスイッチ19Aがオフ状態であり、電圧計19の両端が、それぞれ、電流検出回路17Bの抵抗R7及R8の接続点とアースとに接続されている。これにより、電圧計19が太陽電池1の発電状態を表示する。
一方、スイッチ19Aをオンにすると、リレー19BのコイルにDC/DCコンバータ9の出力側の電圧が印加されて、リレー接点が上側の接点と導通する。このため、電圧計19の両端が蓄電部5と、接地されているシャントレギュレータ18Bのカソード側とに接続され、図23で説明したように、蓄電部5の電圧を電圧計19により測定することができる。この際、図示するように、発光ダイオードD1とこれに直列に接続する直列抵抗R9を、切り替え用のスイッチ19Aの高電位側に接続してもよい。この場合には、蓄電部5の蓄電状態を監視するとき、すなわち、切り替え用のスイッチ19Aをオンにすると、蓄電部5が所定の電圧に保持されている場合には発光ダイオードD1が点灯するので、視認性がさらに向上する。また、この発光ダイオードD1とこれに直列に接続する直列抵抗R9を負荷とすれば、図23で示した蓄電部5の負荷抵抗18Cの代わりとすることができる。
これにより、太陽電池式携帯機器用充電器40Bによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを必要に応じてスイッチ19Aで切り替えることにより視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
表示部19は、電圧計19と切り替え用のスイッチ19Aとを含み構成されている。切り替え用のスイッチ19Aを、リレー19Bのコイルの一端とアースとの間に接続し、リレー19Bのコイルの他端がDC/DCコンバータ9の出力側に接続されている。そして、電圧計19の両端がそれぞれリレーの接点に接続されている。図示の場合には、切り替え用のスイッチ19Aがオフ状態であり、電圧計19の両端が、それぞれ、電流検出回路17Bの抵抗R7及R8の接続点とアースとに接続されている。これにより、電圧計19が太陽電池1の発電状態を表示する。
一方、スイッチ19Aをオンにすると、リレー19BのコイルにDC/DCコンバータ9の出力側の電圧が印加されて、リレー接点が上側の接点と導通する。このため、電圧計19の両端が蓄電部5と、接地されているシャントレギュレータ18Bのカソード側とに接続され、図23で説明したように、蓄電部5の電圧を電圧計19により測定することができる。この際、図示するように、発光ダイオードD1とこれに直列に接続する直列抵抗R9を、切り替え用のスイッチ19Aの高電位側に接続してもよい。この場合には、蓄電部5の蓄電状態を監視するとき、すなわち、切り替え用のスイッチ19Aをオンにすると、蓄電部5が所定の電圧に保持されている場合には発光ダイオードD1が点灯するので、視認性がさらに向上する。また、この発光ダイオードD1とこれに直列に接続する直列抵抗R9を負荷とすれば、図23で示した蓄電部5の負荷抵抗18Cの代わりとすることができる。
これにより、太陽電池式携帯機器用充電器40Bによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを必要に応じてスイッチ19Aで切り替えることにより視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
次に、上記太陽電池式携帯機器用充電器40の動作について説明する。
太陽電池1からの出力電力は、上記第1〜3の実施形態と同様に本発明の第1の回路により、インターフェース又は外部電池6又は内蔵電池22からの入力がないときでも、蓄電部5を充電する。
また、太陽電池1の出力電力が十分でなく蓄電部5が充電されていないとき及びインターフェースと接続されていないときには、外部電池6又は内蔵電池22からの出力、すなわち、上記第1及び2の実施形態と同様に本発明の第2の回路により携帯機器を充電することができる。
さらに、太陽電池1の出力電力が十分でなく蓄電部5が充電されていないで、同時に外部電池6又は内蔵電池22が接続されていない場合には、上記第3の実施形態と同様に本発明の第3の回路であるインターフェースを介した電力供給により携帯機器を充電することができる。
さらに、表示部17,18又は19を備えている場合には、使用者は太陽電池1の発電状態や蓄電部5の蓄電状態を視認できるので、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので、太陽電池式携帯機器用充電器の利便性が向上する。
太陽電池1からの出力電力は、上記第1〜3の実施形態と同様に本発明の第1の回路により、インターフェース又は外部電池6又は内蔵電池22からの入力がないときでも、蓄電部5を充電する。
また、太陽電池1の出力電力が十分でなく蓄電部5が充電されていないとき及びインターフェースと接続されていないときには、外部電池6又は内蔵電池22からの出力、すなわち、上記第1及び2の実施形態と同様に本発明の第2の回路により携帯機器を充電することができる。
さらに、太陽電池1の出力電力が十分でなく蓄電部5が充電されていないで、同時に外部電池6又は内蔵電池22が接続されていない場合には、上記第3の実施形態と同様に本発明の第3の回路であるインターフェースを介した電力供給により携帯機器を充電することができる。
さらに、表示部17,18又は19を備えている場合には、使用者は太陽電池1の発電状態や蓄電部5の蓄電状態を視認できるので、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので、太陽電池式携帯機器用充電器の利便性が向上する。
上記の本発明の第4の実施形態によれば、例えば太陽電池1の大きさ(発電能力)を従来例の半分にして、サイズを小型化し、携帯性を向上させた太陽電池式携帯機器用充電器40を実現できる。
また、太陽電池1による蓄電部5への充電が不十分な場合でも、携帯用コンピュータやPDAなどのインターフェースからの電力供給又は外部電池などにより、携帯機器8への充電ができるので、利便性が向上する。
また、太陽電池1による蓄電部5への充電が不十分な場合でも、携帯用コンピュータやPDAなどのインターフェースからの電力供給又は外部電池などにより、携帯機器8への充電ができるので、利便性が向上する。
次に、本発明の太陽電池式携帯機器用充電器の第5の実施の形態について説明する。
図25は、本発明の太陽電池式携帯機器用充電器の第5の実施の形態の回路構成を示すブロック図である。この太陽電池式携帯機器用充電器50の回路構成が、太陽電池式携帯機器用充電器の第4の実施の形態と異なるのは、制御用の計算機52を備え、計算機52が携帯機器8のインターフェース54とデータ配線55により接続されている点である。図示するように、計算機52は、メモリ53を備え、インターフェースのコネクタ32から電源が供給されるとともに、インターフェース用コネクタ32aのデータピン(ピン2及びピン3)と接続される。
ここで、計算機52は、所謂マイクロプロセッサやマイクロコンピュータ(以下、CPUと適宜呼ぶ)を用いることができる。また、インターフェース用コネクタとしては、シリアル・インターフェースであるUSBコネクタを用いることができる。
図25は、本発明の太陽電池式携帯機器用充電器の第5の実施の形態の回路構成を示すブロック図である。この太陽電池式携帯機器用充電器50の回路構成が、太陽電池式携帯機器用充電器の第4の実施の形態と異なるのは、制御用の計算機52を備え、計算機52が携帯機器8のインターフェース54とデータ配線55により接続されている点である。図示するように、計算機52は、メモリ53を備え、インターフェースのコネクタ32から電源が供給されるとともに、インターフェース用コネクタ32aのデータピン(ピン2及びピン3)と接続される。
ここで、計算機52は、所謂マイクロプロセッサやマイクロコンピュータ(以下、CPUと適宜呼ぶ)を用いることができる。また、インターフェース用コネクタとしては、シリアル・インターフェースであるUSBコネクタを用いることができる。
CPU52は、CPUインターフェース56を介して太陽電池式携帯機器用充電器50に接続されている。具体的には、太陽電池1の蓄電部の充電制御回路12、DC/DCコンバータ9、内蔵電池22又は外部電池6の充電制御回路14、インターフェース用充電制御回路35のそれぞれが、CPUインターフェース56a,56b,56c,56dにより接続されている。このCPUインターフェース56を介して、太陽電池1の蓄電部の充電制御回路12と、DC/DCコンバータ9と、内蔵電池22又は外部電池6の充電制御回路14と、インターフェース用充電制御回路35とが制御される。
また、CPU52は、携帯機器8のインターフェース54により、携帯機器から送出されるデータを、そのメモリ53に記憶させることができる。メモリ53に蓄積したデータは、さらにインターフェース用コネクタ32を介して接続されるコンピュータ、PDAなどの機器に転送することができる。メモリ53はDRAM、SRAM、フラッシュメモリやこれらを組み合わせたメモリが使用できる。
次に、本発明の第5の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器50の別の変形例を示す。
図26は、本発明の第5の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の変形例50Aの回路構成を示すブロック図である。太陽電池式携帯機器用充電器50Aが、太陽電池式携帯機器用充電器50と異なるのは、太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを表示できる表示部17,18を有し、この表示部17,18が、外装3の太陽電池1近傍に配設されていることであり、表示部17,18の回路構成自体は、図4に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Aと同一であるので説明は省略する。
太陽電池式携帯機器用充電器40Aによれば、使用者は太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を同時に視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
図26は、本発明の第5の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の変形例50Aの回路構成を示すブロック図である。太陽電池式携帯機器用充電器50Aが、太陽電池式携帯機器用充電器50と異なるのは、太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを表示できる表示部17,18を有し、この表示部17,18が、外装3の太陽電池1近傍に配設されていることであり、表示部17,18の回路構成自体は、図4に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Aと同一であるので説明は省略する。
太陽電池式携帯機器用充電器40Aによれば、使用者は太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を同時に視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
次に、本発明の第5の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器50の別の変形例を示す。
図27は、本発明の第5の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の別の変形例50Bの回路構成を示すブロック図である。太陽電池式携帯機器用充電器50Bが、太陽電池式携帯機器用充電器50Aと異なるのは、太陽電池の発電状態及び蓄電部の蓄電状態を切り替え可能に表示できる表示部19と、その切り替え用のスイッチ19Aを有していることであり、表示部19の回路構成自体は、図6に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Bと同一であるので説明は省略する。
太陽電池式携帯機器用充電器50Bによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを必要に応じてスイッチ19Aで切り替えることにより視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
図27は、本発明の第5の実施の形態に係る太陽電池式携帯機器用充電器の別の変形例50Bの回路構成を示すブロック図である。太陽電池式携帯機器用充電器50Bが、太陽電池式携帯機器用充電器50Aと異なるのは、太陽電池の発電状態及び蓄電部の蓄電状態を切り替え可能に表示できる表示部19と、その切り替え用のスイッチ19Aを有していることであり、表示部19の回路構成自体は、図6に示した太陽電池式携帯機器用充電器10Bと同一であるので説明は省略する。
太陽電池式携帯機器用充電器50Bによれば、使用者は太陽電池1の発電状態と蓄電部5の蓄電状態とを必要に応じてスイッチ19Aで切り替えることにより視認できる。このため、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので利便性が向上する。
上記の本発明の第5の実施形態によれば、例えば太陽電池1の大きさ(発電能力)を従来例の半分にして、サイズを小型化し、携帯性を向上させた太陽電池式携帯機器用充電器50が実現できる。
また、太陽電池1による蓄電部5への充電が不十分な場合でも、携帯用コンピュータやPDAなどのインターフェースからの電力供給又は外部電池6などにより、携帯機器8への充電ができるので、利便性が向上する。
また、太陽電池式携帯機器用充電器50がインターフェース用コネクタ32からの電力供給を受ける場合には、各充電制御回路はCPU52により制御できる。また、携帯機器8から携帯機器インターフェース54を介してCPU52に転送されるデータを、メモリ53に記憶させることができる。さらに、このメモリ53に記憶させた携帯機器8から転送されたデータを、インターフェース用コネクタ32に接続される機器へ転送することができ、利便性がさらに向上する。
さらに、表示部17,18又は19を備えている場合には、使用者は、太陽電池1の発電状態や蓄電部5の蓄電状態を視認できるので、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので、太陽電池式携帯機器用充電器の利便性が向上する。
また、太陽電池1による蓄電部5への充電が不十分な場合でも、携帯用コンピュータやPDAなどのインターフェースからの電力供給又は外部電池6などにより、携帯機器8への充電ができるので、利便性が向上する。
また、太陽電池式携帯機器用充電器50がインターフェース用コネクタ32からの電力供給を受ける場合には、各充電制御回路はCPU52により制御できる。また、携帯機器8から携帯機器インターフェース54を介してCPU52に転送されるデータを、メモリ53に記憶させることができる。さらに、このメモリ53に記憶させた携帯機器8から転送されたデータを、インターフェース用コネクタ32に接続される機器へ転送することができ、利便性がさらに向上する。
さらに、表示部17,18又は19を備えている場合には、使用者は、太陽電池1の発電状態や蓄電部5の蓄電状態を視認できるので、使用箇所が太陽電池1の発電に適した場所であるかとか、蓄電部5の充電状態を直ちに判別できるので、太陽電池式携帯機器用充電器の利便性が向上する。
本発明の実施例1として、太陽電池式携帯電話用充電器10を製作した。太陽電池1の容量は、4.0V、50mAであり、また、蓄電部5は、1.2V−700mAhのニッケル水素蓄電池を2本直列にした(容量:2.4V−700mAh)。外部電池6としては、9Vのアルカリ乾電池(006P)を用いた(9V、500〜600mAh)。
本実施例1においては、太陽電池1の大きさ、すなわち、その発電能力を、後述する比較例の半分にした。その結果、太陽電池1によるニッケル水素蓄電池5の満充電時間は、約14時間となった。なお、満充電時間とは、放電した状態から定格の電圧電流が得られるまでの充電時間である。そして、太陽電池1による充電が不十分な場合には、9Vのアルカリ乾電池6により、約40分で携帯電話8の満充電を行うことができた。
これにより、太陽電池式携帯電話用充電器10の寸法は、比較例よりも小型化でき、携帯性を向上させることができる。また、太陽電池1により蓄電部5の充電がなされていない場合には、外部電池6により携帯電話の満充電を行うことができた。
本実施例1においては、太陽電池1の大きさ、すなわち、その発電能力を、後述する比較例の半分にした。その結果、太陽電池1によるニッケル水素蓄電池5の満充電時間は、約14時間となった。なお、満充電時間とは、放電した状態から定格の電圧電流が得られるまでの充電時間である。そして、太陽電池1による充電が不十分な場合には、9Vのアルカリ乾電池6により、約40分で携帯電話8の満充電を行うことができた。
これにより、太陽電池式携帯電話用充電器10の寸法は、比較例よりも小型化でき、携帯性を向上させることができる。また、太陽電池1により蓄電部5の充電がなされていない場合には、外部電池6により携帯電話の満充電を行うことができた。
本発明の実施例2として、実施例1の太陽電池式携帯電話用充電器10に、さらに、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を切り替え可能に表示できる表示部19と、その切り替え用のスイッチ19Aを有している太陽電池式携帯電話用充電器10Bを製作した。表示部19に関する具体的な回路構成は、図23と同様の回路とした。具体的には、差動増幅器17Cとしてはオペアンプ(ナショナルセミコンダクター製、LM358)を用いた。また、シャントレギュレータ18Bとしては、基準電圧2.5V(NEC製、UPC1093)のシャント式安定化電源回路を用いた。用いた抵抗値は、電流検出抵抗17Aが4.7Ω、R1〜R3=43kΩ、R2=47kΩ、R5=100kΩ、R6=560kΩ、R7=1kΩ、R8=12kΩ、電圧測定時の負荷抵抗18C=22Ωとした。
これにより、太陽電池式携帯電話用充電器10Bの寸法は比較例よりも小型化でき、携帯性を向上させることができる。また、太陽電池1により蓄電部5の充電がなされていない場合には、外部電池6により携帯電話の満充電を行うことができた。さらに、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を表示部19により視認できるので、満充電の時間短縮が容易に行うことができた。
これにより、太陽電池式携帯電話用充電器10Bの寸法は比較例よりも小型化でき、携帯性を向上させることができる。また、太陽電池1により蓄電部5の充電がなされていない場合には、外部電池6により携帯電話の満充電を行うことができた。さらに、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を表示部19により視認できるので、満充電の時間短縮が容易に行うことができた。
本発明の実施例2として、太陽電池式携帯電話用充電器20を製作した。太陽電池1の容量は、4.0V、50mAであり、また、蓄電部5は、1.2V−700mAhのニッケル水素蓄電池を2本直列にした(容量:2.4V−700mAh)。内蔵電池22としては、単4アルカリ乾電池を4本直列接続した(6V、700〜800mAh)。
本実施例2は、太陽電池1の大きさ、すなわち、その発電能力を、後述する比較例の半分にした。その結果、太陽電池1によるニッケル水素蓄電池5の満充電時間は、約14時間となった。そして、太陽電池1による充電が不十分な場合には、内蔵のアルカリ乾電池22により、約30分で携帯電話の満充電を行うことができた。
これにより、太陽電池式携帯電話用充電器10の寸法は、比較例よりも小型化でき、携帯性を向上させることができた。また、太陽電池1により蓄電部5の充電がなされていない場合には、内蔵乾電池22により携帯電話8の満充電を行うことができた。
本実施例2は、太陽電池1の大きさ、すなわち、その発電能力を、後述する比較例の半分にした。その結果、太陽電池1によるニッケル水素蓄電池5の満充電時間は、約14時間となった。そして、太陽電池1による充電が不十分な場合には、内蔵のアルカリ乾電池22により、約30分で携帯電話の満充電を行うことができた。
これにより、太陽電池式携帯電話用充電器10の寸法は、比較例よりも小型化でき、携帯性を向上させることができた。また、太陽電池1により蓄電部5の充電がなされていない場合には、内蔵乾電池22により携帯電話8の満充電を行うことができた。
本発明の実施例4として、実施例3の太陽電池式携帯電話用充電器20に、さらに、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を切り替え可能に表示できる表示部19と、その切り替え用のスイッチ19Aを有している太陽電池式携帯電話用充電器20Bを製作した。表示部19に関する具体的な回路構成は、図24と同様の回路とし、回路定数は、電圧測定時の負荷抵抗R18Cの代わりに発光ダイオードD1及び抵抗R9(150Ω)を用いた以外は実施例2と同じである。
これにより、太陽電池式携帯電話用充電器20Bの寸法は比較例よりも小型化でき、携帯性を向上させることができる。また、太陽電池1により蓄電部5の充電がなされていない場合には、外部電池6により携帯電話の満充電を行うことができた。さらに、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を表示部19により視認できるので、満充電の時間短縮が容易に行うことができた。
これにより、太陽電池式携帯電話用充電器20Bの寸法は比較例よりも小型化でき、携帯性を向上させることができる。また、太陽電池1により蓄電部5の充電がなされていない場合には、外部電池6により携帯電話の満充電を行うことができた。さらに、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を表示部19により視認できるので、満充電の時間短縮が容易に行うことができた。
本発明の実施例5として、第3の実施形態である太陽電池式携帯電話用充電器30を製作した。太陽電池1の容量は、4.0V、50mA、また、蓄電部5は、1.2V−700mAhのニッケル水素電池を2本直列にした(容量:2.4V−700mAh)。また、インターフェイスコネクタとしてUSBコネクタ32を用い、携帯用コンピュータと、USBケーブルにより接続した。太陽電池式携帯電話用充電器30の寸法は、後述する比較例よりも小型化できた。そのため、携帯性を向上させることができた。
本実施例2は、太陽電池1の大きさ、すなわち、その発電能力を後述する比較例の半分にした。その結果、太陽電池1によるニッケル水素蓄電池5の満充電時間は、約14時間となった。そして、太陽電池1による充電が不十分な場合には、携帯用コンピュータに接続されたUSBコネクタ32を介した電力供給により、約30分で携帯電話の満充電を行うことができた。
これにより、太陽電池式携帯電話用充電器10の寸法は、比較例よりも小型化できた。そのため、携帯性を向上させることができた。また、太陽電池1により蓄電部5の充電がなされていない場合には、USBコネクタ32を介した電力供給により携帯電話8の満充電を行うことができた。
本実施例2は、太陽電池1の大きさ、すなわち、その発電能力を後述する比較例の半分にした。その結果、太陽電池1によるニッケル水素蓄電池5の満充電時間は、約14時間となった。そして、太陽電池1による充電が不十分な場合には、携帯用コンピュータに接続されたUSBコネクタ32を介した電力供給により、約30分で携帯電話の満充電を行うことができた。
これにより、太陽電池式携帯電話用充電器10の寸法は、比較例よりも小型化できた。そのため、携帯性を向上させることができた。また、太陽電池1により蓄電部5の充電がなされていない場合には、USBコネクタ32を介した電力供給により携帯電話8の満充電を行うことができた。
本発明の実施例6として、実施例5の太陽電池式携帯電話用充電器30に、さらに、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を切り替え可能に表示できる表示部19と、その切り替え用のスイッチ19Aを有している太陽電池式携帯電話用充電器30Bを製作した。表示部19に関する具体的な回路構成は、図24と同様の回路とし、回路定数は実施例4と同じである。
これにより、太陽電池式携帯電話用充電器30Bの寸法は比較例よりも小型化でき、携帯性を向上させることができる。また、太陽電池1により蓄電部5の充電がなされていない場合には、外部電池6により携帯電話の満充電を行うことができた。さらに、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を表示部19により視認できるので、満充電の時間短縮が容易に行うことができた。
これにより、太陽電池式携帯電話用充電器30Bの寸法は比較例よりも小型化でき、携帯性を向上させることができる。また、太陽電池1により蓄電部5の充電がなされていない場合には、外部電池6により携帯電話の満充電を行うことができた。さらに、太陽電池1の発電状態及び蓄電部5の蓄電状態を表示部19により視認できるので、満充電の時間短縮が容易に行うことができた。
(比較例)
図13に示した従来の携帯電話充電器として、太陽電池1の容量は、4.0V、100mAであり、また、蓄電部5は、1.2V−700mAhのニッケル水素電池を2本直列にした(容量:2.4V−700mAh)。この比較例においては、蓄電部5の蓄電池が空の状態から、約7時間太陽光を当てておくことで充電器を満充電状態にすることができた。
図13に示した従来の携帯電話充電器として、太陽電池1の容量は、4.0V、100mAであり、また、蓄電部5は、1.2V−700mAhのニッケル水素電池を2本直列にした(容量:2.4V−700mAh)。この比較例においては、蓄電部5の蓄電池が空の状態から、約7時間太陽光を当てておくことで充電器を満充電状態にすることができた。
1:太陽電池
2:コネクタ
3:外装
4:制御回路基板
5:蓄電部
6:外部電池
7:外部電池の受電端子
8:携帯機器
9:DC/DCコンバータ
10,20,30,40,50:太陽電池式携帯機器用充電器
12,34,34a:蓄電部の充電制御回路
14:外部電池の充電制御回路
15:充電制御出力
16:外部電池出力
17,18,19:表示部
17A:電流検出抵抗
17B:電流検出回路
17C:差動増幅器
18A:スイッチ
18B:シャントレギュレータ
18C:負荷抵抗
19A:切り替えスイッチ
19B:リレー
22:内蔵電池
32:インターフェース用コネクタ
35:インターフェース用充電制御回路
39:ダイオード
42:接続監視用入力
43:リレー
43a:コイル
44:充電優先用トランジスタ
44c:コレクタ出力
45:コネクタの監視電圧
46:電流制限抵抗4
52:計算機(CPU)
53:メモリ
54:携帯機器のインターフェース
55:データ配線
56:CPUと各充電制御回路とのインターフェース
2:コネクタ
3:外装
4:制御回路基板
5:蓄電部
6:外部電池
7:外部電池の受電端子
8:携帯機器
9:DC/DCコンバータ
10,20,30,40,50:太陽電池式携帯機器用充電器
12,34,34a:蓄電部の充電制御回路
14:外部電池の充電制御回路
15:充電制御出力
16:外部電池出力
17,18,19:表示部
17A:電流検出抵抗
17B:電流検出回路
17C:差動増幅器
18A:スイッチ
18B:シャントレギュレータ
18C:負荷抵抗
19A:切り替えスイッチ
19B:リレー
22:内蔵電池
32:インターフェース用コネクタ
35:インターフェース用充電制御回路
39:ダイオード
42:接続監視用入力
43:リレー
43a:コイル
44:充電優先用トランジスタ
44c:コレクタ出力
45:コネクタの監視電圧
46:電流制限抵抗4
52:計算機(CPU)
53:メモリ
54:携帯機器のインターフェース
55:データ配線
56:CPUと各充電制御回路とのインターフェース
Claims (14)
- 携帯機器を充電するための充電用コネクタと外部電池の受電端子又は内蔵電池と蓄電部とを有する太陽電池式携帯機器用充電器において、
太陽電池により発生した電力を上記蓄電部に充電し、DC/DCコンバータにより上記携帯機器用の充電電力を供給する第1の回路と、
上記外部電池の受電端子又は内蔵電池から供給される直流電力を、上記携帯機器用の充電電力として上記充電用コネクタへ供給する第2の回路と、を有し、
上記第1の回路と上記第2の回路が上記蓄電部の充電状態により切り替え可能であることを特徴とする、太陽電池式携帯機器用充電器。 - 前記第1の回路及び/又は第2の回路がさらに充電制御回路を含み、該充電制御回路は、前記充電用コネクタの電圧を監視して、前記第1の回路と前記第2の回路の切り替えを行うことを特徴とする、請求項1に記載の太陽電池式携帯機器用充電器。
- 前記蓄電部は、蓄電池と電気二重層コンデンサとからなることを特徴とする、請求項1に記載の太陽電池式携帯機器用充電器。
- 携帯機器を充電するための充電用コネクタとインターフェース用コネクタとを有する太陽電池式携帯機器用充電器において、
太陽電池により発生した電力を上記蓄電部に充電し、DC/DCコンバータにより上記携帯機器用の充電電力を供給する第1の回路と、
上記インターフェース用コネクタに供給される直流電力を、上記携帯機器用の充電電力として上記充電用コネクタへ供給する第3の回路と、を有し、
上記第1の回路と上記第3の回路が上記蓄電部の充電状態により切り替え可能であることを特徴とする、太陽電池式携帯機器用充電器。 - 前記第1の回路が蓄電部の充電制御回路を含み、前記第3の回路が電流制限回路を含み、該充電制御回路及び/又は該電流制限回路が前記充電用コネクタの電圧を監視して、前記第1の回路と前記第3の回路の切り替えを行うことを特徴とする、請求項4に記載の太陽電池式携帯機器用充電器。
- 前記太陽電池式携帯機器用充電器が、さらに、外部電池の受電端子又は内蔵電池から供給される直流電力を、上記携帯機器用の充電電力として前記充電用コネクタへ供給する第2の回路と、を有しており、
前記第1及び第3の回路と上記第2の回路と、が前記蓄電部の充電状態により切り替え可能であることを特徴とする、請求項4又は5に記載の太陽電池式携帯機器用充電器。 - 前記インターフェース用コネクタが、USB用コネクタであることを特徴とする、請求項4又は5に記載の太陽電池式携帯機器用充電器。
- 前記蓄電部は、蓄電池と電気二重層コンデンサとからなることを特徴とする、請求項4〜6のいずれかに記載の太陽電池式携帯機器用充電器。
- 携帯機器を充電するための充電用コネクタとインターフェース用コネクタと、と蓄電部とを有する太陽電池式携帯機器用充電器において、
太陽電池により発生した電力を上記蓄電部に充電し、DC/DCコンバータにより上記携帯機器用の充電電力を供給する第1の回路と、
上記太陽電池式携帯機器用充電器が、外部電池の受電端子又は内蔵電池から供給される直流電力を、上記携帯機器用の充電電力として前記充電用コネクタへ供給する第2の回路と、
上記インターフェース用コネクタに供給される直流電力を、上記携帯機器用の充電電力として上記充電用コネクタへ供給する第3の回路と、
CPUと、を有し、
上記CPUが、前記第1乃至第3の回路の各充電制御回路を前記蓄電部の充電状態により制御することを特徴とする、太陽電池式携帯機器用充電器。 - 前記インターフェース用コネクタが、USBコネクタであることを特徴とする、請求項9に記載の太陽電池式携帯機器用充電器。
- さらに、前記太陽電池式携帯機器用充電器が、前記充電する携帯機器に接続されるインターフェースとメモリとを有し、前記充電する携帯機器のデータが上記充電する携帯機器に接続されるインターフェースを介して、上記メモリに携帯機器のデータが転送されることを特徴とする、請求項9に記載の太陽電池式携帯機器用充電器。
- 前記メモリに転送されたデータが、前記CPUにより前記インターフェース用コネクタに接続される機器へ転送されることを特徴とする、請求項11に記載の太陽電池式携帯機器用充電器。
- さらに、前記太陽電池の発電状態と前記蓄電部の蓄電状態とを表示できる表示部を備えていることを特徴とする、請求項1,4,9の何れかに記載の太陽電池式携帯機器用充電器。
- 前記太陽電池の発電状態と前記蓄電部の蓄電状態とを切り替え可能に表示するスイッチを備えていることを特徴とする、請求項13に記載の太陽電池式携帯機器用充電器。
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JP2005058010A JP2005287289A (ja) | 2004-03-03 | 2005-03-02 | 太陽電池式携帯機器用充電器 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2005
- 2005-03-02 JP JP2005058010A patent/JP2005287289A/ja active Pending
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