JP2007267469A - Portable tool for emergency/disaster - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、災害時の緊急・災害対策のために携帯して電源を確保し、情報収集、報知、連絡といったことができる緊急・災害用携帯具に関するものである。 The present invention relates to an emergency / disaster portable device that can be carried for emergency / disaster countermeasures in the event of a disaster to secure a power source and collect information, notify, and contact.
この種の携帯具としては、手動発電機内蔵の超小型電池パック(例えば特許文献1参照)、ラジオ内蔵携帯電話用拡声器付き充電器(例えば特許文献2参照)、携帯用ラジオシステム(例えば特許文献3参照)などが知られているし、複数の電源を使い分けて種々の機能を発揮するものが既に市販されている。また手動式の電源装置そのものも提案されている(例えば特許文献4参照)。
特許文献1が開示している超小型電池パックは、手動発電機で発電した電気を電池に供給して蓄電しておき、電源のないところや停電下でも、携帯用電話機、携帯用パソコン、携帯用ラジオなどに電気を供給して使用できるようにしている。
特許文献2が開示している充電器は、コンセントプラグから供給される電力が供給される電源を有し、ラジオ用のアンプに給電してスピーカーを働かせ、また音声用プラグを通じて携帯電話のラジオを働かせる一方、充電回路にも給電して充電用DCジャックを通して携帯電話に給電できるようにしている。
特許文献3が開示している携帯用ラジオシステムは、蓄電可能な太陽電池から電力が取り出し可能で、且つ外部から電源プラグが接続可能な電力供給用のコンセントが設けられた腕時計と、前記コンセントに接続される電源プラグを収容しておくための格納部を備え、その電源プラグから供給される電力によりIC化された音声出力回路を介して連繋される組立式イヤホーンを格納する格納部を備えたカード状の携帯用ラジオとから構成されている。
The ultra-small battery pack disclosed in Patent Document 1 supplies electricity generated by a manual generator to a battery and stores it, so that it can be used in a portable telephone, a portable personal computer, a portable phone even when there is no power supply or under power outage. Electricity is supplied to a radio for use.
The charger disclosed in
The portable radio system disclosed in
特許文献1、4に記載の手動発電機は、人が操作して発電し、電源とするので外部電源が不要である。しかし特許文献1に記載の糸を引っ張る方式では、発電操作は引っ張った後で戻すことの繰り返しになる。また特許文献4に記載の手回し方式では、連続操作はできても回転状態を安定させ難い。特許文献3に記載の太陽電池は、人の操作も不要となるが、晴天時と雨や曇天、夜間などの変化のため、安定した受光ができない。
従って何れの場合も長時間の安定した電力供給には難点があり、緊急・災害用には十分でなかった。
そこで多くの場合、特許文献1〜3に記載されているように、発電した電力又は商用電源などから供給される電力を充電池に供給して蓄電しておき、必要な時に安定給電できるようにすることが行われる。
Since the manual generators described in Patent Documents 1 and 4 are operated by a person to generate power and use it as a power source, no external power source is required. However, in the method of pulling the yarn described in Patent Document 1, the power generation operation is repeatedly returned after being pulled. Further, in the hand turning method described in Patent Document 4, it is difficult to stabilize the rotation state even if continuous operation is possible. Although the solar cell described in
Therefore, in any case, there is a difficulty in supplying stable power for a long time, which is not sufficient for emergency and disaster use.
Therefore, in many cases, as described in Patent Documents 1 to 3, the generated power or the power supplied from a commercial power source or the like is supplied to the rechargeable battery and stored, so that stable power supply can be performed when necessary. To be done.
ところが蓄電を充電池で行うのは、緊急・災害用の携帯具では特に問題がある。一般に充電池は充電回数が500回〜1000回で寿命が終わる。簡単に説明すると、例えば充電池をフル充電するとラジオが12時間聞けるとする。すると毎日1時間ずつラジオを聞けば、12日後に完全放電状態になる。そこで再度フル充電する。このような繰り返し使用は理想的であって、経年変化を無視した理論上の寿命は12日×500回=6000日÷365日=約16年間使用できることになる。これに対して手回し発電機による充電の場合では、充電池に望まれる所定電圧以上の発電で充電したとしても、フル充電でない1分間の充電で30分ラジオを聞いた後、もう少し聞くために1分間の充電を再度行うと、充電回数が早くも2回となる。このように1日2回の充電を行うと月に60回となり、約8ヶ月で寿命が尽きる。 However, storing power with a rechargeable battery is particularly problematic for emergency and disaster portable devices. In general, a rechargeable battery has a life of 500 to 1000 times. Briefly, for example, assume that the radio can be heard for 12 hours when the rechargeable battery is fully charged. Then, if you listen to the radio for 1 hour every day, it will be fully discharged after 12 days. Therefore, full charge is performed again. Such repeated use is ideal, and a theoretical lifetime neglecting aging can be used for 12 days × 500 times = 6000 days ÷ 365 days = about 16 years. On the other hand, in the case of charging with a hand-held generator, even if it is charged with power generation exceeding the desired voltage desired for the rechargeable battery, to listen to the radio for 30 minutes with a one-minute charge that is not full charge, 1 to listen a little more If the minute charge is performed again, the number of times of charging will be twice as early as possible. Thus, if it charges twice a day, it will be 60 times a month, and a lifetime will be exhausted in about 8 months.
また充電池の充電は充電電源の電圧が被充電池の電圧よりも高いことが必要である。例えば被充電池の電圧が2個直列で2.5Vであれば、充電完了時点での被充電池の電圧が2.8Vであるとすると、充電電源に必要な電圧は2.9V以上となる。従って電圧の不安定な手動発電機や太陽電池による充電電源では不向きである。しかも充電時間は被充電池の充電容量を充電電流で割った時間を要する。即ち、2.5Vで1200mA/hの充電池を3.5V以上で50mAを流す能力のある充電電源にて充電すると、充電が完了するまでに1200mA/h÷50mA=24hの長時間が必要となり、緊急・災害時での小刻み使用が予想される用途には望めない条件である。
しかもこれは充電の規定電圧、即ち完全放電の時から充電をスタートさせてフル充電する理想的な場合のことである。規定の放電電圧は、それぞれの電池メーカによって指定されている。完全放電せずに充電すれば確かに充電時間は短くなるが、それは充電可能電力の凡そ1/2位しか充電できず、フル充電できないことを意味する。例えば残電力量が1/2(600mA/h)のときに充電を開始すると、充電できるのは消費電力量分の1/2の300mA/hであり、トータルで約900mA/hしか充電できなくなる。これを繰り返すと、充電池は900mA/hがフル充電と認識してしまう。これがメモリ効果による寿命低下である。現実には100%の充電量を確保するのは難しく、使用できる電力量(電圧×電流)がどんどん減少していく。リチウム電池は一般にメモリ効果はないとされているが、継ぎ足し充電をした場合は、しない場合よりも明らかに寿命は低下する。従って緊急・災害用携帯具は、手動発電機や太陽電池により充電して小刻み使用するのには向かない。
In addition, charging of the rechargeable battery requires that the voltage of the charging power source is higher than the voltage of the rechargeable battery. For example, if the voltage of two rechargeable batteries is 2.5V in series, and the voltage of the rechargeable battery at the time of charging is 2.8V, the voltage required for the charging power supply is 2.9V or higher. . Therefore, it is not suitable for a manual power generator with unstable voltage or a charging power source using solar cells. Moreover, the charging time requires time obtained by dividing the charging capacity of the battery to be charged by the charging current. In other words, if a rechargeable battery of 2.5 mA and 1200 mA / h is charged with a charging power source capable of flowing 50 mA at 3.5 V or more, a long time of 1200 mA / h ÷ 50 mA = 24 h is required until the charging is completed. This is a condition that cannot be expected for applications that are expected to be used in small urgent or disaster situations.
In addition, this is an ideal case in which charging is started from the specified voltage of charging, that is, complete discharging, and full charging is performed. The specified discharge voltage is specified by each battery manufacturer. If it is charged without being completely discharged, the charging time is surely shortened, but this means that only about 1/2 of the chargeable power can be charged, and it cannot be fully charged. For example, if charging is started when the remaining power amount is 1/2 (600 mA / h), it is possible to charge 300 mA / h, which is 1/2 of the consumed power amount, and only about 900 mA / h can be charged in total. . If this is repeated, the rechargeable battery will recognize that 900 mA / h is fully charged. This is a decrease in life due to the memory effect. In reality, it is difficult to secure a charge amount of 100%, and the amount of electric power (voltage × current) that can be used decreases. Lithium batteries are generally considered not to have a memory effect, but if they are recharged, their lifetimes are clearly lower than if they are not. Therefore, the emergency / disaster portable device is not suitable for charging with a manual generator or a solar battery and using it in small steps.
一方、充電池は重金属を使用しているので、リサイクルを考えなければならない制約と不便がある。
また充電池は必ず充電状態で保管する必要がある。放電状態で保管しておくと、破壊されて充電できなくなる。充電しておいても自然放電は免れず、緊急・災害用携帯具などの長期に放置され易いものでは、肝心の時に使用できなくなっている問題がある。
充電池は取り扱いに十分注意すれば、大電流が取り出せ、しかも長時間の使用が可能な点は確かに魅力ではある。しかし緊急・災害用携帯具に使用するには、上記のような懸念、不安があり、安全を図る上で重要な問題である。
On the other hand, since the rechargeable battery uses heavy metal, there are restrictions and inconveniences that must be considered for recycling.
The rechargeable battery must be stored in a charged state. If stored in a discharged state, it is destroyed and cannot be charged. There is a problem that spontaneous discharge is inevitable even if it is charged, and things that are easily left unattended for a long time, such as emergency and disaster portable devices, cannot be used at a critical time.
If the rechargeable battery is handled with great care, a large current can be taken out and it can be used for a long time. However, there are concerns and anxieties as described above for use in emergency and disaster portable devices, which is an important issue for safety.
特許文献5には、太陽電池と電気二重層コンデンサとを組み合わせた太陽電池装置が開示されている。
一般に蓄電技術では、無人灯台や街路灯の電源として、蓄電池に自己放電がない、メンテナンスが容易、長寿命、低価格、体積あたりの容量が大きい、充放電の効率がよいなどを目標として、従来、低コストで経済性に優れた鉛蓄電池や過充放電に強くサイクル寿命が長いニカド電池が主に用いられている。
これらに対して特許文献5は、太陽電池の出力の不安定性から太陽電池容量と蓄電池容量とを十分な余裕を持つように大きく設定することが余儀なくされ、晴天日射のある設置が必須となり、装置の大型化とコスト上昇の原因になっていること、また充電回数寿命が200〜500回程度と低く、通常2〜3年で交換が必要であり、鉛蓄電池では重金属による二次公害があること、更に二次電池の動作範囲は0〜50℃と狭く、寒冷地での使用に支障を来たすといったことを指摘している。
特許文献5に記載の太陽電池装置は、これらの問題を解消するために、想定した雨天或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と、太陽電池が発電した電力を蓄積し、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蓄電容量を有する電気二重層コンデンサと、周囲の照度が設定値を超える場合には太陽電池からの電力を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放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うようにしている。
しかしながら特許文献5に記載の太陽電池装置は、二次電池を超えた電気二重層コンデンサの特性を生かしているものの、1日に消費する負荷電力を保証する構成、機能は極くまれにしか使用されず、使用されても短時間の繰り返し使用となることが予想される緊急・災害用携帯具には構造、コスト、給電機能の面で向いていない。
Patent Document 5 discloses a solar cell device in which a solar cell and an electric double layer capacitor are combined.
In general, in storage technology, as a power source for unmanned lighthouses and street lamps, with the goal of no self-discharge in the storage battery, easy maintenance, long life, low price, large capacity per volume, and high charge / discharge efficiency, etc. Low-cost and economical lead-acid batteries and nickel-cadmium batteries that are strong against overcharging and discharging and have a long cycle life are mainly used.
On the other hand, in Patent Document 5, it is necessary to set the solar cell capacity and the storage battery capacity large so as to have a sufficient margin due to the instability of the output of the solar cell, and installation with clear solar radiation is essential. The battery life is about 200-500 times and needs to be replaced in 2 to 3 years. Lead-acid batteries have secondary pollution caused by heavy metals. Furthermore, it is pointed out that the operating range of the secondary battery is as narrow as 0 to 50 ° C., which hinders its use in cold regions.
In order to solve these problems, the solar cell device described in Patent Document 5 has a capacity to generate electric power consumed by a load per day with an assumed amount of solar radiation in rainy or cloudy weather, and is in a shaded place. A solar cell that can be installed at the same time, an electric double layer capacitor that stores the electric power generated by the solar cell, and has a storage capacity sufficient to supply the load power for the day that the load consumes in one day, and the ambient illuminance is When the set value is exceeded, the electric double layer capacitor is charged with electric power from the solar cell, and when the ambient illuminance is below the set value, the electric power accumulated in the electric double layer capacitor is supplied to the load and charged / discharged daily. Is controlled based on detecting the output of the solar cell.
However, although the solar cell device described in Patent Document 5 takes advantage of the characteristics of the electric double layer capacitor exceeding the secondary battery, the configuration and function for guaranteeing the load power consumed per day are used very rarely. However, even if it is used, emergency / disaster portable devices that are expected to be used repeatedly for a short time are not suitable in terms of structure, cost, and power supply function.
そこで本発明は、電気二重層コンデンサの特性を生かし、使用が稀で、また使用する時は短時間の繰り返し使用の場合でも安定して給電し各種機能を発揮させることができ、携帯し易くて安価な緊急・災害用携帯具の提供を課題とする。 Therefore, the present invention takes advantage of the characteristics of the electric double layer capacitor, is rarely used, and when used, even when repeatedly used for a short time, it can stably supply power and exhibit various functions, and is easy to carry. The issue is to provide inexpensive emergency and disaster portable equipment.
上記課題を達成するため本発明の緊急・災害用携帯具は、太陽電池、手動発電機、外部電源接続部を少なくとも有する電源部と、電源部からの給電によって充電される電気二重層コンデンサを少なくとも有する充電部と、ラジオ受信部、緊急報知部、LEDライト部を少なくとも有する負荷部とを備え、前記電源部の太陽電池と手動発電機の何れか一方若しくは両方によって前記充電部の電気二重層コンデンサを充電し、該充電された電気二重層コンデンサにより、若しくは該充電された電気二重層コンデンサと前記太陽電池と手動発電機の何れか一方若しくは両方とにより、前記負荷部を駆動して使用するようにしたことを第1の特徴としている。
また本発明の緊急・災害用携帯具は、上記第1の特徴に加えて、充電部は、電気二重層コンデンサに加えて、外部電源接続部に接続される外部電源によって充電される二次電池を有し、充電された二次電池と前記外部電源の何れか一方若しくは両方によっても負荷部を駆動できるようにしてあることを第2の特徴としている。
また本発明の緊急・災害用携帯具は、上記第1又は第2の特徴に加えて、LEDライト部は、超高輝度LEDよりなり、インバータによる昇圧電圧で駆動されることを第3の特徴としている。
また本発明の緊急・災害用携帯具は、上記第3の特徴に加えて、LEDライト部は、超高輝度LEDを複数持ち、駆動数を切り換える手段を有していることを第4の特徴としている。
また本発明の緊急・災害用携帯具は、上記第1〜第4の何れかの特徴に加えて、外部電源接続部は、少なくともDCアダプタ、パーソナルコンピュータを含む外部電源との接続部であることを第5の特徴としている。
また本発明の緊急・災害用携帯具は、上記第1〜第5の何れかの特徴に加えて、負荷部は、更に電源部からの給電を切り換え自在に受電できるようにした外部機器接続部を有することを第6の特徴としている。
また本発明の緊急・災害用携帯具は、上記第1〜第6の何れかの特徴に加えて、ラジオ受信部とLEDライト部と緊急報知部とは、その何れか2つ以上を同時に駆動することができないようにスイッチ構成されていることを第7の特徴としている。
To achieve the above object, the emergency / disaster portable device of the present invention comprises at least a solar cell, a manual generator, a power source unit having at least an external power source connection unit, and an electric double layer capacitor charged by power feeding from the power source unit. An electric double layer capacitor of the charging unit by one or both of a solar cell and a manual generator of the power source unit, and a charging unit having a load unit having at least a radio receiving unit, an emergency notification unit, and an LED light unit And using the charged electric double layer capacitor or the charged electric double layer capacitor, the solar cell and the manual generator, or both of them to drive and use the load section. This is the first feature.
Further, in the emergency / disaster portable device of the present invention, in addition to the first feature, the charging unit is charged by an external power source connected to the external power source connection unit in addition to the electric double layer capacitor. The second feature is that the load unit can be driven by either or both of the charged secondary battery and the external power source.
Further, in addition to the first or second feature, the emergency / disaster portable device of the present invention has a third feature that the LED light unit is composed of an ultra-bright LED and is driven by a boosted voltage by an inverter. It is said.
In addition to the third feature, the emergency / disaster portable device of the present invention has a fourth feature that the LED light unit has a plurality of ultra-bright LEDs and has means for switching the number of drives. It is said.
Further, in the emergency / disaster portable device of the present invention, in addition to any of the first to fourth features, the external power supply connection unit is a connection unit with an external power supply including at least a DC adapter and a personal computer. Is the fifth feature.
Moreover, the emergency / disaster portable device of the present invention has an external device connecting portion in which, in addition to any of the first to fifth features, the load portion can further receive power from the power supply portion in a switchable manner. It has the 6th characteristic to have.
Moreover, the emergency / disaster portable device of the present invention, in addition to any one of the first to sixth features, simultaneously drives any two or more of the radio receiving unit, the LED light unit, and the emergency notification unit. The seventh feature is that the switch is configured so that it cannot be performed.
請求項1に記載の緊急・災害用携帯具によれば、電源部は太陽電池、手動発電機、外部電源接続部に接続される1つ又はそれ以上の外部電源の何れかを、天候状態、人手の有無、外部電源の有無等、必要電力や緊急性の程度など、有利性と可能性とから、条件や状況に応じて柔軟に選択して電力を供給することができる。
一方、充電部の電気二重層コンデンサは、前記電源部の太陽電池と手動発電機の何れか一方若しくは両方によって充電されるようになされているので、太陽電池や手動発電機による小電力にも十分に対応して速やかに、確実に充電(蓄電)することができると共に、不安定な電力にも十分に対応して充電(蓄電)することができる。
そして負荷部の駆動は、充電された電気二重層コンデンサにより、或いは充電された電気二重層コンデンサと太陽電池や手動発電機により、行うようにしたことで、安定した負荷の駆動が可能となる。特に充電された電気二重層コンデンサと太陽電池や手動発電機とを併用して電力を負荷部に供給することで、短時間で電力消耗することなく持続的に且つ安定した電力供給が可能となる。
勿論、電気二重層コンデンサを用いることで、該電気二重層コンデンサのもつ充放電特性により、電源側の不安定給電性、充電の繰り返し、未完充電の繰り返しといったことによる寿命低下を生じることなく、突然発生する緊急・災害時にも対処して、給電分を容量一杯まで効率よく充電し、負荷の安定駆動を可能にすることができる。
その他、電気二重層コンデンサは、二次電池のような重金属による環境への問題も回避できる。
以上のように本発明の緊急・災害用携帯具は、特に緊急・災害時には、主に太陽電池と電気二重層コンデンサによる充電と、その電力をラジオ放送の受信に使用する。日照時、太陽電池の発電は電気二重層コンデンサの電力量を常時補うため、電気二重層コンデンサの容量以上に長時間にわたって使用が可能になる。従って同種の既発品とは異なり、日照時は、実質的に手動発電機によって電力の補充を行う必要がなくなるなどの新しい機能が実現できる。
According to the emergency / disaster portable device according to claim 1, the power source unit is a solar cell, a manual generator, one or more external power sources connected to the external power source connection unit, a weather condition, Power can be selected and supplied flexibly according to conditions and circumstances, from advantages and possibilities, such as the presence of manpower, the presence or absence of an external power supply, and the necessary power and the degree of urgency.
On the other hand, since the electric double layer capacitor of the charging unit is charged by one or both of the solar cell and the manual generator of the power source unit, it is sufficient for small power by the solar cell and the manual generator. In addition to being able to charge (accumulate electricity) quickly and reliably, it is also possible to charge (accumulate electricity) in response to unstable power.
The load unit is driven by a charged electric double layer capacitor, or by a charged electric double layer capacitor and a solar cell or a manual generator, so that a stable load can be driven. In particular, by using a charged electric double layer capacitor in combination with a solar cell or a manual generator and supplying power to the load section, it becomes possible to supply power continuously and stably without consuming power in a short time. .
Of course, by using an electric double layer capacitor, the charge and discharge characteristics of the electric double layer capacitor can be used without suddenly reducing the service life due to unstable power supply on the power source side, repeated charging, repeated incomplete charging, etc. In response to emergencies and disasters that occur, it is possible to efficiently charge the power supply to its full capacity and to enable stable driving of the load.
In addition, the electric double layer capacitor can avoid environmental problems due to heavy metals such as secondary batteries.
As described above, the emergency / disaster portable device of the present invention mainly uses the solar battery and the electric double layer capacitor for charging and the reception of radio broadcasts during an emergency / disaster. Since solar cell power generation always compensates for the amount of electric power of the electric double layer capacitor during sunlight, it can be used for a longer time than the capacity of the electric double layer capacitor. Therefore, unlike existing products of the same type, it is possible to realize new functions such as substantially no need to replenish electric power with a manual generator during sunshine.
また請求項2に記載の緊急・災害用携帯具によれば、上記請求項1に記載の構成による効果に加えて、負荷部の駆動は、電気二重層コンデンサを用いた駆動の他、該二次電池を利用しての駆動も可能となり、これによって電気二重層コンデンサのもつ充放電特性により、電源側の小起電力で不安定な給電性に対しても効率よく充電でき、また充電の繰り返し、未完充電の繰り返しといったことによる寿命低下を生じることなく、給電分を容量一杯まで効率よく充電して、より多くの負荷を対象とした安定駆動を可能にすることができると共に、消費電力の大きい負荷に給電する等、必要電力の大小や外部電力の有無、その他の条件に応じて二次電池を使用することによって、高電圧出力も得易くなり、消費電力の高い負荷の安定な駆動にも十分に対応して貢献することができる。
According to the emergency / disaster portable device described in
また請求項3に記載の緊急・災害用携帯具によれば、上記請求項1又は2に記載の構成による効果に加え、LEDライト部が超高輝度LEDであることにより、低電圧の電源部や充電部からの給電にてもインバータでの昇圧を介した給電によって安定に高輝度照明ができ、夜間や暗闇などでの発信源告知機能を高められる。
According to the emergency / disaster portable device according to
また請求項4に記載の緊急・災害用携帯具によれば、上記請求項3に記載の構成による効果に加え、LEDライト部が持つ複数の超高輝度LEDを、電源部の電源の種類や充電部の充電形式や充電残量などに応じて点灯数を選択し、無理なく、無駄なく必要な高輝度照明ができる。
Further, according to the emergency / disaster portable device described in claim 4, in addition to the effect of the configuration described in
また請求項5に記載の緊急・災害用携帯具によれば、上記請求項1〜4の何れかに記載の構成による効果に加え、外部電源接続部は、少なくともDCアダプタ、パーソナルコンピュータを含む外部電源との接続部であることにより、DC電源、パーソナルコンピュータが有する電力、その他の直流外部電源やその他の電源を必要に応じて或いはその場の状況に応じて適用し、二次電池を充電し或いは負荷を駆動することができる。 According to the emergency / disaster portable device according to claim 5, in addition to the effect of the configuration according to any one of claims 1 to 4, the external power source connection portion includes at least a DC adapter and a personal computer. By connecting to the power supply, the DC power supply, the power of the personal computer, other DC external power supplies and other power supplies can be applied as necessary or according to the situation of the situation to charge the secondary battery. Alternatively, the load can be driven.
また請求項6に記載の緊急・災害用携帯具によれば、上記請求項1〜5の何れかに記載の構成による効果に加え、負荷部として、電源部からの給電を切り換え自在に受電できるようにした外部機器接続部を有することにより、該外部機器接続部を利用して、携帯電話やその他の外部機器への充電をも行うことができる。 According to the emergency / disaster portable device according to claim 6, in addition to the effect of the configuration according to any one of claims 1 to 5, the power supply from the power supply unit can be received in a switchable manner as the load unit. By including the external device connection section as described above, the mobile phone and other external devices can be charged using the external device connection section.
また請求項7に記載の緊急・災害用携帯具によれば、上記請求項1〜6の何れかに記載の構成による効果に加え、ラジオ受信部とLEDライト部と緊急報知部とは、その何れか2つ以上を同時に駆動することができないようにスイッチ構成されていることにより、ラジオ受信機とLEDライト部と緊急報知部の何れか1つだけしか駆動できないことで、電力消費が急速に進むのを防止し、各負荷部への給電が共倒れ的に不足するような事態を確実に回避することができる。 According to the emergency / disaster portable device according to claim 7, in addition to the effect of the configuration according to any one of claims 1 to 6, the radio reception unit, the LED light unit, and the emergency notification unit Since the switch is configured so that any two or more cannot be driven at the same time, only one of the radio receiver, the LED light unit, and the emergency notification unit can be driven, resulting in rapid power consumption. It is possible to prevent the situation from progressing, and to reliably avoid a situation where the power supply to each load unit falls together.
以下の図面を参照して、本発明の実施形態に係る緊急・災害用携帯具について説明し、本発明の理解に供する。しかし以下の説明は本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載内容を限定するものではない。 With reference to the following drawings, an emergency / disaster portable device according to an embodiment of the present invention will be described for understanding of the present invention. However, the following description is a specific example of the present invention and does not limit the contents described in the claims.
図1の実施形態に示すように、本発明の緊急・災害用携帯具Aは、太陽電池1、手回しなどによる手動発電機2、外部電源4と接続することができる外部電源接続部3とを持った電源部Bと、該電源部Bからの給電によって充電される電気二重層コンデンサ11を持った充電部Cと、ラジオ受信部21、緊急報知部22、LEDライト部23を持った負荷部Eとを備えている。前記太陽電池1、手動発電機2を用いて充電部Cの電気二重層コンデンサ11を充電することができる。そして充電された電気二重層コンデンサ11により、或いはそれに太陽電池1や手動発電機2が加わった状態で、負荷部Eのラジオ受信部21、緊急報知部22、LEDライト部23の何れか1つを駆動して使用に供するようにしている。
As shown in the embodiment of FIG. 1, the emergency / disaster portable device A of the present invention includes a solar cell 1, a
前記電源部Bの外部電源接続部3は、それに外部電源4が接続されることで、スイッチSW1への接続が解消され、外部電源4が後述する二次電池12及びスイッチSW3側と接続されるように構成される。
よって電源部Bからの電力は、太陽電池1と手動発電機2との何れか一方若しくは両方で充電部Cの電気二重層コンデンサ11の充電に供され、また外部電源4により二次電池12が充電される。また外部電源4が外部電源接続部3に接続されていない状態では、手動発電機2によっても二次電池12の充電が可能となるようにスイッチSW1が切り換え可能に構成されている。
The external power
Therefore, the electric power from the power supply unit B is supplied to the electric
特に電気二重層コンデンサ11を用いて太陽電池1からの電力を充電することで、電気二重層コンデンサ11のもつ充放電特性により、太陽電池1による小電力供給に対しても効率よく良好な充電特性を発揮することができる。加えて太陽電池1や手動発電機2による不安定な給電や充電の繰り返し、未完充電の繰り返しといった状況に対しても、寿命低下を生じることなく、給電分を容量一杯まで効率よく充電して負荷の安定駆動を可能にすることができる。
電気二重層コンデンサ11は、例えば10F2.3Vのものを用いることができる。この電気二重層コンデンサ11は2つ以上を並列等にして配してもよい。
また充電部Cに電気二重層コンデンサ11のみを用いれば、二次電池12の重金属による環境への問題が回避できる。
In particular, by charging the electric power from the solar cell 1 using the electric
As the electric
Moreover, if only the electric
前記二次電池12は、充電部Cに電気二重層コンデンサ11と併用できるように備えられる。この二次電池12は、既述したように外部電源4を用いて充電することで、効率よく充電することができる。
なお二次電池12としては、2.4Vのニッケル・カドミウム充電池を用いることができる。
The
In addition, as the
負荷部Eには、ラジオ受信部21、緊急報知部22、LEDライト部23の外に、外部機器接続部24を設けることができる。よって電源部Bからの電力は、負荷部Eのラジオ受信部21、緊急報知部22、LEDライト部23の何れかに加え、外部機器接続部24に接続した外部機器にも供給することが可能となる。より具体的には、前記外部機器接続部24は手動発電機2による電力によりスイッチSW1の切り換え接続により給電される。
このようにして電源部Bからの電力は、電気二重層コンデンサ11、二次電池12、負荷部E、外部機器接続部24に接続された外部機器に給電される。電源部Bからの電力は負荷部Eへの給電の余剰分又は全給電分を利用して、電気二重層コンデンサ11に主として充電することができる。
電気二重層コンデンサ11を用いて充電を行うことで、電気二重層コンデンサ11の有する充放電特性により、電源側の不安定給電性、充電の繰り返し、未完充電の繰り返しといったことによる寿命低下を生じることなく、給電分を容量一杯まで効率よく充電して、より多くの負荷を対象とした安定駆動を可能にする。従来のように二次電池12のみを用いて行う場合には、太陽電池1からの小電力供給によっては二次電池を効率よく充電することができず、また充電回数やメモリ効果による寿命の問題が生じる。
The load unit E can be provided with an external device connection unit 24 in addition to the
In this way, the electric power from the power supply unit B is fed to the external device connected to the electric
Charging using the electric
本発明では電気二重層コンデンサ11と二次電池12とを適切に選択使用することで、電気二重層コンデンサ11によって電源側の不安定給電性、充電の繰り返し、未完充電の繰り返しといったことによる寿命低下なしに給電分を容量一杯まで効率よく充電することと、二次電池12によって高電圧出力を得て消費電力の高い負荷の安定な駆動に貢献することとをうまく組み合わせることが可能となり、負荷部Eへの電力供給を行うことができる。
In the present invention, the electric
ここで本実施形態の緊急・災害用携帯具Aでは、LEDライト部23が超高輝度LED23a、23bよりなり、インバータ25による昇圧電圧で駆動されるようにしている。
LEDライト部23が超高輝度LED23a、23bであることにより、電源部Bや充電部Cからの低電圧の給電でも、インバータ25で昇圧することにより、安定して高輝度照明ができ、夜間や暗闇などでの発信源告知機能を高めることができる。しかもLEDライト部23は超高輝度LED23a、23bを複数持ち、駆動数を切り換えるスイッチ構成としてのスイッチSW4を有している。具体的には、スイッチSW4は電源部B又は充電部Cからの給電によって、1つの超高輝度LED23aを駆動するか、これに更に4つの超高輝度LED23bを併せて駆動するかを選択できるようにしている。
これにより、LEDライト部23が持つ複数の超高輝度LED23a、23bを、電源部Bの電源の種類や充電部Cの充電形式や充電残量などに応じて点灯数を選択し、無理なく、無駄なく必要な高輝度照明ができる。
Here, in the emergency / disaster portable device A of the present embodiment, the
Since the
As a result, the number of lights of the plurality of
外部電源接続部3は、一次電池、DCアダプタ、又は携帯電話の電源などの外部電源4との接続部とすることができ、その接続できる種類数が多いほど、緊急事態での電源使用環境を増大させることができる。
また前記外部機器接続部24がUBS端子24aであることにより、そのUBS端子24aを利用して外部機器である携帯電話などへの充電も行うことができる。このUSB端子24aには定電圧回路35を設けて、安定した電力が供給できるようにしている。
The external power
Further, since the external device connection unit 24 is the
スイッチSW1によって、電源部Bの手動発電機2からの電力供給を、二次電池12側(イ)と、USB端子24a側(ロ)と、電気二重層コンデンサ11側(ハ)とに切り換えることができる。
またスイッチSW2によって、電源部Bや充電部Cから負荷部Eへの電力供給を、緊急報知部22側(イ)と、ラジオ受信部21側(ロ)と、LEDライト部23側(ハ)との何れか1つに切り換えることができる。
またスイッチSW3によって、電気二重層コンデンサ11側(イ)からの電力供給と、二次電池12側(ロ)からの電力供給とを切り換えることができる。
前記スイッチSW2の場合、負荷部Eへの給電は、ラジオ受信部21、緊急報知部22、LEDライト部23の何れか1つに限定され、2つ以上が同時に駆動できないようにしている。このように構成することによって、ラジオ受信部21や緊急報知部22やLEDライト部23を同時使用することによる蓄電電力の大量消費、消耗を禁止して、給電不足に陥る事態を回避することができる。
またスイッチSW4をオンして前記複数の超高輝度LED23a、23bを使用する場合には、スイッチSW3が二次電池12側(ロ)に連動して接続されるように構成して、高電圧出力を確保するようにしている。
Switch the power supply from the
In addition, the switch SW2 supplies power from the power supply unit B and the charging unit C to the load unit E to the
The switch SW3 can be used to switch between power supply from the electric
In the case of the switch SW2, the power supply to the load unit E is limited to any one of the
In addition, when the switch SW4 is turned on and the plurality of
前記ラジオ受信部21はIC等によるFM/AM受信機とすることができる。また出力部には3Pジャック31を介してモノトーンスピーカ32を接続できるようにしている。
前記緊急報知部22は、IC等0によるサイレンの鳴動とLED等からなるブリンクライト33による音と点滅する光とで緊急報知ができるようにしている。
The
The
前記電源部Bの外部電源接続部3は、3.5φ、3Pのジャック34を持ち、DC5VのDCアダプタ等の外部電源4を接続して給電することができる。これによって二次電池12への充電ができるだけ行い易く、また負荷部Eの駆動の安定化が計れる。
The external power
なお図示しないが、発電チェック機能、電気二重層コンデンサ11の充電チェック機能、二次電池12の充電チェック機能、外部電源4である電池などの残量チェック機能を付加するのが好適である。
Although not shown, it is preferable to add a power generation check function, a charge check function of the electric
本発明は、緊急・災害時に携帯していることで、高い選択自由度の電源事情を確保しながら、電気二重層コンデンサによる特有の充電機能によって、太陽電池1等からの小電流、不安定電流をも確実に且つ効率よく充電し、併せて電源部Bや充電部Cの選択によって有利に負荷部Eを安定駆動することを可能にし、緊急・災害用に柔軟に対応できるようにするものである。 Since the present invention is carried in an emergency or disaster, a small current and unstable current from the solar cell 1 etc. are obtained by a charging function peculiar to an electric double layer capacitor while ensuring a power supply situation with a high degree of freedom of selection. In addition, it enables reliable and efficient charging, and also enables stable driving of the load section E by selecting the power supply section B and charging section C, so that it can flexibly respond to emergencies and disasters. is there.
1 太陽電池
2 手動発電機
3 外部電源接続部
4 外部電源
11 電気二重層コンデンサ
12 二次電池
21 ラジオ受信部
22 緊急報知部
23 LEDライト部
23a 超高輝度LED
23b 超高輝度LED
24 外部機器接続部
24a USB端子
25 インバータ
31 3Pジャック
32 モノトーンスピーカ
33 ブリンクライト
34 ジャック
35 定電圧回路
A 緊急・災害用携帯具
B 電源部
C 充電部
E 負荷部
SW1〜4 スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
23b Super bright LED
24 External
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