JP2008104249A

JP2008104249A - ソーラー充電器

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Publication number: JP2008104249A
Application number: JP2006282382A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Toya; 正一遠矢; Koichi Fukukawa; 浩市福川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-10-17
Filing date: 2006-10-17
Publication date: 2008-05-01
Anticipated expiration: 2026-10-17
Also published as: US20080297106A1; JP4785699B2; US7679312B2

Abstract

【課題】変化する太陽の仰角に合わせて安定して載置して、効率よく太陽電池で二次電池を充電する。
【解決手段】ソーラー充電器は、二次電池５を脱着自在に収納できるケース１と、このケース１に固定されて、収納する二次電池５に充電電力を供給する太陽電池４とを備える。ケース１は、底面２と、底面２に対する傾斜角（α）が異なる少なくとも２面のテーパー面３とを有する形状に形成しており、底面２に太陽電池４を配置している。ソーラー充電器は、傾斜角（α）が異なるテーパー面３を平面に配置して、底面２に設けている太陽電池４の仰角（θ）を変更する。
【選択図】図５

Description

本発明は、太陽電池で二次電池を充電するソーラー充電器に関し、とくに四季を通じて、効率よく二次電池を充電できるソーラー充電器に関する。

太陽電池は、太陽光線に対して垂直な姿勢で配置されて、最も効率よく発電する。それは、太陽光線のエネルギーが最も効率よく太陽電池に照射されるからである。太陽光線は、１平方メートルに対して約１ｋＷのエネルギーを太陽電池に照射する。したがって、発電効率を１０％とする太陽電池は、１平方メートルに対して１００Ｗの電力を発電する。しかしながら、太陽電池が太陽光線に対して４５度に傾斜する姿勢では、太陽電池に供給される太陽のエネルギーが３０％少なくなり、さらに６０度に傾斜すると、太陽電池に供給される太陽のエネルギーは半分に減少する。このことから、太陽電池で効率よく二次電池を充電するために、太陽電池をいかに太陽光線に対して直角に配置できるかが大切である。

本出願人は、太陽電池で効率よく二次電池を充電するために、太陽電池の仰角を変更できるソーラー充電器を開発した。（特許文献１参照）
実開昭６３−１９７７０号公報

特許文献１に記載するソーラー充電器は、図１に示すように、ケース９１を円筒状とし、円筒状外周面に複数の溝９２又は平坦部を設けている。このソーラー充電器は、水平台の上に載置する溝９２や平坦面を変更して、太陽電池９４の仰角を変更できる。ただ、この構造のソーラー充電器は、全体の形状を円筒状とするので、溝などを載置面として水平台に乗せる状態で、安定して特定の仰角に固定できない欠点がある。このため、たとえばソーラー充電器を載せる台が振動し、あるいは少しの衝撃でソーラー充電器の仰角が変化して、二次電池を効率よく充電できなくなる欠点がある。とくに、四季によって変化する太陽の仰角に合わせて設置できるように、多数の溝等を設けると、溝の間隔が狭くなって、さらに安定して載置するのが難しくなる。

本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、変化する太陽の仰角に合わせて安定して載置して、効率よく太陽電池で二次電池を充電できるソーラー充電器を提供することにある。

本発明のソーラー充電器は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
ソーラー充電器は、二次電池５を脱着自在に収納できるケース１、２１、４１と、このケース１、２１、４１に固定されて、収納する二次電池５に充電電力を供給する太陽電池４とを備える。ケース１、２１、４１は、底面２、２２、４２と、底面２、２２、４２に対する傾斜角（α）が異なる少なくとも２面のテーパー面３、２３、４３とを有する形状に形成しており、底面２、２２、４２に太陽電池４を配置している。ソーラー充電器は、傾斜角（α）が異なるテーパー面３、２３、４４を平面に配置して、底面２、２２、４２に設けている太陽電池４の仰角（θ）を変更する。

本発明のソーラー充電器は、ケース１の全体形状を、多角形の底面２と、その周囲にある複数のテーパー面３とで形成される多角錐状とすることができる。

本発明のソーラー充電器は、ケース１の全体形状を四角錐状とすることができる。

本発明のソーラー充電器は、ケース１、２１、４１が、底面２から離れる頂上部分に二次電池５の収納部６、２６、４６を設けることができる。
ただし、本明細書において、ケースの頂上部分とは、図５及び図７に示すように、底面を下側にして配置した姿勢で、底面から離れる部分、すなわち、高さが高くなる部分を意味するものとする。

本発明のソーラー充電器は、ケース１、２１、４１の頂上部分を平面状に切除して、二次電池５の収納部６、２６、４６を開口し、この開口部を脱着蓋７、２７、４７で閉塞すると共に、脱着蓋７、２７、４７をケース１、２１、４１のテーパー面３、２３、４３と同一面とする形状とすることができる。

本発明のソーラー充電器は、ケース１、４１が、太陽電池４を夏期の仰角とする夏期テーパー面３Ａ、２３Ａと、冬期の仰角とする冬期テーパー面３Ｂ、２３Ｂと、春と秋の仰角とする春秋テーパー面３Ｃ、２３Ｃとを有することができる。

本発明のソーラー充電器は、ケース１内に、太陽電池４で充電される内蔵電池１２を備えて、この内蔵電池１２で二次電池５を充電することができる。

本発明のソーラー充電器は、四季により変化する太陽の仰角に合わせて安定して載置して効率よく太陽電池で二次電池を充電できる特徴が実現される。それは、本発明のソーラー充電器のケースが、底面に太陽電池を配置すると共に、底面に対する傾斜角（α）が異なる少なくとも２面のテーパー面を有するからである。このソーラー充電器は、傾斜角（α）が異なるテーパー面を平面に配置して、底面に設けている太陽電池の仰角を変更して、太陽光線が太陽電池に垂直方向に入射する姿勢にできる。したがって、種々に変化する太陽の仰角に合わせて、太陽電池を理想的な姿勢で配置できると共に、テーパー面を平面に配置することにより、ケースを安定して設置できる。

本発明の請求項２のソーラー充電器は、ケースの全体形状を、底面の周囲に複数のテーパー面を有する多角錐状としているので、テーパー面を広くて大きくして、水平台に安定して設置できる特長がある。

また、本発明の請求項３のソーラー充電器は、ケースの全体形状を四角錐状とするので、各々のテーパー面を広くしてより安定に水平台に載置できる。とくに、このケースは、４つのテーパー面ができるので、夏と冬と、春秋との太陽光線の仰角に合わせて載置できる。

また、本発明の請求項４のソーラー充電器は、ケースの底面から離れる頂上部分に二次電池の収納部を設けているので、とくに安定して設置できる特徴がある。それは、ケースを水平台に載置する状態で、重い二次電池が、太陽電池と反対側に位置するケースの頂上部分に配置され、とくに、傾斜角（α）が異なるいずれのテーパー面を水平台に載置する状態においても、重い二次電池が太陽電池と反対側に位置する頂上部分にあって、重心位置を低くできるからである。

さらに、本発明の請求項５のソーラー充電器は、ケースの頂上部分を平面状に切除して、二次電池の収納部を開口しており、この開口部を脱着蓋で閉塞すると共に、脱着蓋をケースのテーパー面と同一面とする形状としている。この構造のソーラー充電器は、二次電池を簡単に脱着できると共に、収納部を脱着蓋で閉塞する状態で、脱着蓋とテーパー面とで安定して水平台に載置できる。

さらに、本発明の請求項６のソーラー充電器は、冬期テーパー面と、夏期テーパー面と、春秋テーパー面とを設けてるので、四季に合わせて太陽電池の仰角を最適な角度に調整して、効率よく二次電池を充電できる。

さらに、本発明の請求項７のソーラー充電器は、ケース内に、太陽電池で充電される内蔵電池を備え、この内蔵電池で二次電池を充電するので、二次電池を装着しない状態や、二次電池が満充電された状態において、太陽電池の発電を無駄にすることなく内蔵電池に蓄電できる。また、二次電池を装着して充電する状態においては、太陽電池と内蔵電池の両方で二次電池を充電して、二次電池を短時間で満充電できる。さらにまた、太陽電池から出力されない状態にあっても、内蔵電池で二次電池を充電できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのソーラー充電器を例示するものであって、本発明はソーラー充電器を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図２ないし図１０に示すソーラー充電器は、二次電池５を脱着自在に収納する収納部６を有するケース１と、このケース１に固定されて、収納する二次電池５に充電電力を供給する太陽電池４とを備える。

ケース１は、底面２と、この底面２に対する傾斜角（α）が異なる少なくとも２面のテーパー面３を有する形状に形成している。図２ないし図７に示すケース１は、全体形状を多角錐状としている。このケース１は、多角形の底面２と、その周囲にある複数のテーパー面３とで多角錐状に形成している。ただし、本明細書において、多角錘状とは、底面に対向する頂上部分を必ずしも頂点とする錐体形状には限定しない。たとえば、図２ないし図７に示すケース１は、完全な四角錐ではなく、頂上部分を辺とする屋根型の略四角錐形状としている。したがって、本明細書において、多角錘状とは、このように頂上部分を辺とする略多角錘形状や、部分的に曲面を有する略多角錘形状等のように、底面を多角形として、頂上部分に向かって断面積が次第に小さくなる種々の形状を含む広い意味で使用する。

ケース１はプラスチック製で、底面２に板状の太陽電池４を固定している。多角形の底面２は、最も大きい面積となるので、ここに固定される太陽電池４は、面積を大きくできる。このため、出力電力を大きくして、短時間で二次電池５を充電できる特徴がある。とくに、図のソーラー充電器は、ケース１を多角錐状としているので、大面積の底面２に大きな太陽電池４を固定しながら、テーパー面３でもって安定して水平台１５に載置できる。ケース１の底面２に固定される太陽電池４は、できるかぎり大面積として、出力を大きくする。図のソーラー充電器は、底面２のほぼ全面に太陽電池４を固定して大出力としている。

太陽電池４は、垂直に太陽光線が入射する状態で最も出力を大きくできる。太陽電池４の仰角、正確には太陽電池４の垂線の仰角（θ）は、水平台１５に載置されるテーパー面３と底面２との傾斜角（α）で特定される。すなわち、ソーラー充電器は、図８ないし図１０に示すように、テーパー面３の傾斜角（α）を、以下の角度として、太陽電池４に対して、垂直に太陽光線を入射できる。
傾斜角（α）＝９０度−太陽光線の仰角（θ）

太陽光線の仰角（θ）は、四季により変化する。四季を通じて太陽電池４の仰角（θ）を調整するために、多角錐状のケース１は、底面２に対する傾斜角（α）が異なる複数のテーパー面３を設けている。ケース１は、太陽電池４を夏期の仰角とする夏期テーパー面３Ａと、冬期の仰角とする冬期テーパー面３Ｂと、春と秋の仰角とする春秋テーパー面３Ｃとを設けて、四季を通じて太陽電池４を太陽光線の方向にできる。

ところで、太陽の南中高度は、季節によって変化すると共に、その地点の緯度によっても変化する。たとえば、北半球の地点における太陽の南中高度は、以下の式で求めることができる。
春分・秋分……南中高度＝９０度−北緯
夏至……………南中高度＝９０度−北緯＋２３．４度
冬至……………南中高度＝９０度−北緯−２３．４度
したがって、ソーラー充電器のテーパー面３は、以下の傾斜角（α）として、太陽の南中時における太陽光線を最も効果的に入射できる。
春分・秋分……傾斜角（α）＝北緯
夏至……………傾斜角（α）＝北緯−２３．４度
冬至……………傾斜角（α）＝北緯＋２３．４度

ここで、南中高度は、その地点の正午における太陽高度であって、１日の中で最も高い太陽高度である。このため、正午の前後に時間帯においては、太陽高度は、南中高度よりも低くなる。したがって、テーパー面３の傾斜角（α）は、以上の角度よりも多少（例えば１〜１５度前後）大きくして、正午の前後に時間帯において、平均的に太陽光線を効率よく入射できる。また、夏至は１年中で昼の長さが最も長い日であって、北半球においては、太陽の南中高度が１年中で最も高くなる。このため、夏至の前後の期間における南中高度は、夏至の南中高度よりも低くなる。したがって、夏期テーパー面３Ａの傾斜角（α）は、以上の角度よりも多少（例えば１〜１０度前後）大きくして、夏至の前後の期間において、平均的に太陽光線を効率よく入射できる。反対に、冬至は１年中で昼の長さが最も短い日であって、北半球においては、太陽の南中高度が１年中で最も低くなる。このため、冬至の前後の期間における南中高度は、冬至の南中高度よりも高くなる。したがって、冬期テーパー面３Ｂの傾斜角（α）は、以上の角度よりも多少（例えば１〜１０度前後）小さくして、冬至の前後の期間において、平均的に太陽光線を効率よく入射できる。

したがって、ソーラー充電器は、以上のことを考慮して、各々のテーパー面３の傾斜角（α）を以下のように設定することができる。
春秋テーパー面３Ｃの傾斜角（α）＝（北緯）〜（北緯＋１５度）
夏期テーパー面３Ａの傾斜角（α）＝（北緯−２５度）〜（北緯）
冬期テーパー面３Ｂの傾斜角（α）＝（北緯＋１５度）〜（北緯＋３０度）
以上の傾斜角（α）は、たとえば、北緯３５度付近においては、以下に示す範囲とすることができる。
春秋テーパー面３Ｃの傾斜角（α）＝３５〜５０度
夏期テーパー面３Ａの傾斜角（α）＝１０〜３５度
冬期テーパー面３Ｂの傾斜角（α）＝５０〜６５度
ちなみに、図８ないし図１０に示すケース１は、夏期テーパー面３Ａの傾斜角（α）を３０度とし、春秋テーパー面３Ｃの傾斜角（α）を４５度とし、冬期テーパー面３Ｂの傾斜角（α）を６０度としている。

以上のソーラー充電器は、使用する季節において、水平台１５に対向させるテーパー面３を最適な面に変更して、太陽電池４に効率よく太陽光線を入射できる。たとえば、春分や秋分の前後の期間においては、春秋テーパー面３Ｃを水平台１５に載置し、また、夏至の前後の期間においては、夏期テーパー面３Ａを水平台１５に載置し、さらにまた、冬至の前後の期間においては、冬期テーパー面３Ｂを水平台１５に載置して太陽電池４の仰角（θ）を最適にできる。この設置方法は、とくに太陽高度が最も高くなる正午前後の時間帯において、極めて効果的に太陽光線を太陽電池４に照射できる。

さらに、太陽光線の仰角（θ）は、１日において、時間と共に変化し、日の出、日の入り時に最も低く、南中時（正午頃）に最も高くなる。傾斜角（α）の異なる複数のテーパー面３を備えるソーラー充電器は、その使用時間帯において、水平台１５に対向させるテーパー面３を最適な面に変更して、太陽電池４に効率よく太陽光線を入射させることもできる。たとえば、夏至の前後の期間においては、正午の前後の時間帯（例えば、午前１０時〜午後２時）には、夏期テーパー面３Ａを水平台１５に載置し、午前や午後の時間帯（例えば、午前８時〜午前１０時、午後２時〜午後４時）には、春秋テーパー面３Ｃを水平台１５に載置して太陽電池４の仰角（θ）を最適にできる。この設置方法は、一日を通じて、極めて効率よく太陽光線を太陽電池４に照射できる。

図のソーラー充電器は、ケース１を四角錐状として、夏期テーパー面３Ａと冬期テーパー面３Ｂとを対向する面に設けて、夏期テーパー面３Ａと冬期テーパー面３Ｂとの間のテーパー面３を春秋テーパー面３Ｃとしている。このソーラー充電器は、テーパー面３を４面として、各々のテーパー面３を大きな面積とし、また、底面２も大きくして、安定して水平台１５に載置しながら、太陽電池４の出力を大きくできる。ただし、本発明のソーラー充電器は、ケースを、夏期テーパー面と冬期テーパー面と春秋テーパー面からなる三角錐とし、あるいは、五角錐以上の多角錐状とすることもできる。ケースを四角錐以上の多角錐状とするソーラー充電器は、夏期テーパー面と冬期テーパー面と春秋テーパー面に加えて、さらに傾斜角（α）が異なるテーパー面を設けて、四季を通じて、あるいは１日を通じて、より正確に太陽電池の仰角（θ）を調整できる。

さらに、ケースは、図１１ないし図１９に示す形状とすることもできる。これらの図に示すケース２１、４１は、全体形状を多角錘状とすることなく、角柱状または角柱の一部を切除した形状としている。図のケース２１、４１は、底面２２、４２を長方形とすると共に、この底面２２、４２の周囲に、２面のテーパー面２３、４３と２面の垂直面３４、５４とを設けている。２面のテーパー面２３、４３と２面の垂直面３４、５４は、それぞれ長方形状の底面２２、４２の対辺に連結して、互いに対向する面に配設している。すなわち、互いに対向する垂直面３４、５４の間に、テーパー面２３、４３を配置している。２つのテーパー面２３、４３は、底面２２、４２に対する傾斜角（α）が異なるように形成している。２つの垂直面３４、５４は、底面２２、４２に対して垂直に連結している。ただ、垂直面は、必ずしも底面に対して垂直にする必要はなく、底面に対して傾斜させることもできるし、曲面等であっても良い。図に示すケース２１、４１は、長方形状の底面２２、４２の長辺にテーパー面２３、４３を連結している。この形状のケース２１、４１は、テーパー面２３、４３を広くて大きくできるので、水平台１５に安定して設置できる特長がある。

図１１ないし図１４のケース２１は、２つのテーパー面２３を、夏期テーパー面２３Ａと冬期テーパー面２３Ｂとしている。このケース２１は、図１３と図１４に示すように、夏期テーパー面２３Ａを水平台１５に載置する姿勢と、冬期テーパー面２３Ｂを水平台１５に載置する姿勢の２つの状態で使用する。すなわち、このソーラー充電器は、春分から秋分にかけての夏期の期間においては、夏期テーパー面２３Ａを水平台１５に載置し、秋分から春分にかけての冬期の期間においては、冬期テーパー面２３Ｂを水平台１５に載置して太陽電池４の仰角（θ）を最適にできる。このソーラー充電器は、前述の実施例にように春秋テーパー面を設けていない。このため、春分や秋分の前後の期間においても、太陽電池の仰角を最適にできるように、夏期テーパー面２３Ａと冬期テーパー面２３Ｂの傾斜角（α）を設定している。図１１ないし図１４に示すケース２１は、夏期テーパー面２３Ａの傾斜角（α）を４０度とし、冬期テーパー面２３Ｂの傾斜角（α）を５０度としている。ただ、このソーラー充電器は、ケースに設ける夏期テーパー面と冬期テーパー面の傾斜角を以下の範囲とすることもできる。
夏期テーパー面２３Ａの傾斜角（α）＝１５〜４５度
冬期テーパー面２３Ｃの傾斜角（α）＝４５〜６０度

さらに、図１５ないし図１９のケース４１は、２つのテーパー面４３を、冬期テーパー面４３Ｂと春秋テーパー面４３Ｃとすると共に、ケース４１の頂上部分を傾斜面として、この部分に夏期テーパー面４３Ａを設けている。このケース４１は、図１７ないし図１９に示すように、使用する季節において、水平台１５に対向させるテーパー面４３を最適な面に変更して、太陽電池４に効率よく太陽光線を入射できる。すなわち、冬至の前後の期間においては、冬期テーパー面４３Ｂを水平台１５に載置し、また、春分や秋分の前後の期間においては、春秋テーパー面４３Ｃを水平台１５に載置し、さらにまた、夏至の前後の期間においては、夏期テーパー面４３Ａを水平台１５に載置して太陽電池４の仰角（θ）を最適にできる。図１５ないし図１９に示すケース４１は、これらのテーパー面４３の傾斜角（α）を、前述の範囲、すなわち図２ないし図１０に示す実施例のテーパー面３と同じ範囲とすることができる。図１７ないし図１９に示すケース４１は、冬期テーパー面４３Ｂの傾斜角（α）を６０度とし、春秋テーパー面４３Ｃの傾斜角（α）を４５度とし、夏期テーパー面４３Ａの傾斜角（α）を１５度としている。

さらに、以上の実施例のケース１、２１、４１は、底面２、２２、４２から離れる頂上部分に二次電池５の収納部６、２６、４６を設けている。これらのケース１、２１、４１は、頂上部分を、底面２、２２、４２と平行な平面状に切除して、収納部６、２６、４６を開口している。この開口部は、脱着蓋７、２７、４７で閉塞される。脱着蓋７、２７、４７は、脱着できるように装着される。図示しないが、二次電池の収納部は、脱着蓋側に設けることもできる。

さらに、脱着蓋７、２７、４７は、周囲の面を、ケース１、２１、４１の周囲の面に沿う形状としている。すなわち、図２ないし図１０に示す脱着蓋７は、その周囲にテーパー面７Ａを設けて、これらのテーパー面７Ａを、ケース１のテーパー面３と同一面とする多角錐状としている。また、図１１ないし図１４に示す脱着蓋２７は、その周囲にテーパー面２７Ａと垂直面２７Ｂとを設けて、全体形状を三角柱状としている。この脱着蓋２７は、テーパー面２７Ａをケース２１のテーパー面２３と同一面とし、垂直面２７Ｂを垂直面３４と同一面としている。また、図１５ないし図１９に示す脱着蓋４７は、その周囲に３つのテーパー面４７Ａ、４７Ａ、４７Ｃと、１つの垂直面４７Ｂとを設けて、全体形状を四角錐状としている。四角錐状の脱着蓋４７は、垂直面４７Ｂをケース４１の垂直面５４と同一面とし、互いに対向する２つのテーパー面４７Ａ、４７Ａをケース４１の冬期テーパー面４３Ｂと春秋テーパー面４３Ｃと同一面とし、さらに、垂直面４７Ｂと対向するテーパー面４７Ｃをケース４１の垂直面５４と同一面とすることなく傾斜面として、夏期テーパー面４３Ａとしている。以上の構造の脱着蓋７、２７、４７は、ケース１、２１、４１に装着する状態で、脱着蓋７、２７、４７のテーパー面７Ａ、２７Ａ、４７Ａとケース１、２１、４１のテーパー面３、２３、４３とを同一面にできる。このため、脱着蓋７、２７、４７をケース１、２１、４１に装着する状態で、広いテーパー面３、２３、４３を水平台１５に安定して載置できる。さらに、図１５ないし図１９に示すソーラー充電器は、脱着蓋４７に設けたテーパー面４７Ｃであって、底面４２と対向する広い面を夏期テーパー面４３Ａとするので、水平台１５に安定して設置できる。

ケース１、２１、４１の収納部６、２６、４６は、開口部に平行な面内に複数の二次電池５を平行に並べて収納する。図６、図１２及び図１６の収納部６、２６、４６は、４本の二次電池５を平行に横に並べて収納する。二次電池５は単三電池のニッケル−水素電池やニッケルカドミウム電池である。ただし、収納部は、単三電池以外のパック電池を収納する構造とすることもできる。また、収納部６、２６、４６にセットされる二次電池５は、リチウムイオン二次電池等の充電できる全ての電池とすることもできる。

ケース１には、太陽電池４の出力で二次電池５を充電する充電回路を内蔵している。充電回路を実現する電子部品は回路基板８に固定される。さらに、回路基板８は、図７に示すように、収納部６にセットされる二次電池５の電極に弾性的に押圧して電気接続される充電端子９を固定している。充電回路は、二次電池５の満充電を検出し、二次電池５が満充電されると、二次電池５の充電を停止する。いいかえると、太陽電池４の出力は、二次電池５が満充電されるまで二次電池５に供給され、二次電池５が満充電されると太陽電池４の出力は遮断されて、二次電池５の充電が停止される。

図７の分解斜視図に示すソーラー充電器は、底面２を開口する形状に成形している四角錐状のケース本体１０と、このケース本体１０の底面２を閉塞する四角形の閉塞プレート１１とを別々に成形している。閉塞プレート１１の内側には、太陽電池４を固定している。したがって、閉塞プレート１１は、太陽電池４に太陽光線を透過できる透光性を有する部材、たとえば、プラスチックやガラスで成形している。ケース本体１０は、プラスチックで成形している。さらに、太陽電池４の内側には、充電回路と充電端子９を実装する回路基板８を固定している。この閉塞プレート１１はケース本体１０に固定される。

さらに、図２０はソーラー充電器の回路図を示す。このソーラー充電器は、脱着できない内蔵電池１２を内蔵している。図４に示すソーラー充電器は、内蔵電池１２として、直方体形状の角型電池をケース１内に固定している。内蔵電池１２はリチウムイオン二次電池で、太陽電池４で充電される。内蔵電池１２をリチウムイオン二次電池とするソーラー充電器は、太陽電池４で効率よく充電される。とくに、リチウムイオン二次電池は太陽電池４の出力が小さい状態においても、ニッケル−水素電池やニッケルカドミウム電池よりも効率よく充電される。したがって、太陽電池４が十分な光を受光しない状態においても、時間をかけて内蔵電池１２を効率よく充電できる。ほとんどの場合、ソーラー充電器が二次電池５を充電するのは限られた時間である。すなわち、ソーラー充電器は、ほとんどの時間帯において二次電池５の充電には使用されず、必要なときに限って二次電池５を充電する。内蔵電池１２は、二次電池５を充電しない長い時間をかけて充電できるので、大きな容量としても二次電池５を充電しないタイミングで十分に満充電できる。

内蔵電池１２は、太陽電池４が電力を出力する状態であって、二次電池５が装着されず、また、二次電池５が満充電された状態で充電される。充電回路１３は、内蔵電池１２の満充電を検出して、充電を停止する。内蔵電池１２が充電された状態で、二次電池５が装着されると、二次電池５は太陽電池４と内蔵電池１２の両方で充電される。このとき、充電回路１３は、内蔵電池１２を過充電しないように制御して二次電池５を充電する。したがって、内蔵電池１２の残容量がなくなると、二次電池５が満充電されない状態であっても、内蔵電池１２から二次電池５への充電は停止される。内蔵電池１２を備えるソーラー充電器は、太陽電池４と内蔵電池１２の両方で二次電池５を充電するので、太陽電池４のみで充電するのに比較して、二次電池５を短時間で満充電できる。また、太陽電池４から出力されない状態にあっても、内蔵電池１２で二次電池５を充電できる。内蔵電池１２の容量を、収納部６にセットされる全ての二次電池５を満充電できる容量とするソーラー充電器は、太陽電池４から出力されない状態で、内蔵電池１２で二次電池５を満充電できる。また、内蔵電池１２は長い時間をかけて充電されるので、満充電される確率が極めて高く、二次電池５を装着する状態では効率よく二次電池５を充電する。

また、図２ないし図１０に示すケース１は、テーパー面３に円形開口を設けて、ここに押圧ボタン１６を設けている。そして、この押圧ボタン１６を押圧することで、内蔵電池１２の充電量である電池残存容量又は充電状態（充電中、充電完了）、各二次電池５の電池残存容量又は充電状態（充電中、充電完了）を、ＬＥＤ等を種々に点灯、点滅させて、表示することができる。この場合、ケース１を、透光性を有する材質、たとえば、樹脂製の半透明材料として、ケース１の内部にＬＥＤを配置することで、ＬＥＤの光をケース１の外側より確認することができる。ただ、ＬＥＤは、ケースに表示窓を開口して、この表示窓から外部に光を照射することもできる。

また、本実施例においては、図６に開示できるように、平面視、長方形のＵＳＢ端子１７を備えて、このＵＳＢ端子１７に、ＵＳＢコネクタを備える電子機器を装着することにより、あるいは、ＵＳＢケーブルを介して電子機器を接続することにより、太陽電池４や内蔵電池１２の出力を、電子機器に供給することができる。

本出願人が先に出願したソーラー充電器の斜視図である。本発明の一実施例にかかるソーラー充電器の斜視図である。図２に示すソーラー充電器の背面斜視図である。図２に示すソーラー充電器の垂直断面図である。図２に示すソーラー充電器をテーパー面側から見た斜視図である。図５に示すソーラー充電器の電池収納部を示す斜視図である。図５に示すソーラー充電器の分解斜視図である。図２に示すソーラー充電器の使用状態の一例を示す側面図である。図２に示すソーラー充電器の使用状態の他の一例を示す側面図である。図２に示すソーラー充電器の使用状態の他の一例を示す側面図である。本発明の他の実施例にかかるソーラー充電器の斜視図である。図１１に示すソーラー充電器の電池収納部を示す分解斜視図である。図１１に示すソーラー充電器の使用状態の一例を示す側面図である。図１１に示すソーラー充電器の使用状態の他の一例を示す側面図である。本発明の他の実施例にかかるソーラー充電器の斜視図である。図１５に示すソーラー充電器の電池収納部を示す分解斜視図である。図１５に示すソーラー充電器の使用状態の一例を示す側面図である。図１５に示すソーラー充電器の使用状態の他の一例を示す側面図である。図１５に示すソーラー充電器の使用状態の他の一例を示す側面図である。本発明の一実施例にかかるソーラー充電器のブロック回路図である。

符号の説明

１、２１、４１…ケース
２、２２、４２…底面
３、２３、４３…テーパー面
３Ａ、２３Ａ、４３Ａ…夏期テーパー面
３Ｂ、２３Ｂ、４３Ｂ…冬期テーパー面
３Ｃ、４３Ｃ…春秋テーパー面
４…太陽電池
５…二次電池
６、２６、４６…収納部
７、２７、４７…脱着蓋
７Ａ、２７Ａ、４７Ａ…テーパー面
２７Ｂ、４７Ｂ…垂直面
４７Ｃ…テーパー面
８…回路基板
９…充電端子
１０…ケース本体
１１…閉塞プレート
１２…内蔵電池
１３…充電回路
１５…水平台
１６…押圧ボタン
１７…ＵＳＢ端子
３４、５４…垂直面
９１…ケース
９２…溝
９４…太陽電池

Claims

二次電池(5)を脱着自在に収納できるケース(1)、(21)、(41)と、このケース(1)、(21)、(41)に固定されて、収納する二次電池(5)に充電電力を供給する太陽電池(4)とを備えるソーラー充電器であって、
ケース(1)、(21)、(41)が、底面(2)、(22)、(42)と、底面(2)、(22)、(42)に対する傾斜角（α）が異なる少なくとも２面のテーパー面(3)、(23)、(43)とを有する形状に形成されて、底面(2)、(22)、(42)に太陽電池(4)を配置しており、傾斜角（α）が異なるテーパー面(3)、(23)、(43)を平面に配置して、底面(2)に設けている太陽電池(4)の仰角（θ）を変更できるようにしてなるソーラー充電器。
ケース(1)の全体形状が、多角形の底面(2)と、その周囲にある複数のテーパー面(3)とで形成されている多角錐状である請求項１に記載されるソーラー充電器。
ケース(1)の全体形状が四角錐状である請求項２に記載されるソーラー充電器。
ケース(1)、(21)、(41)が、底面(2)、(22)、(42)から離れる頂上部分に二次電池(5)の収納部(6)、(26)、(46)を設けている請求項１に記載されるソーラー充電器。
ケース(1)、(21)、(41)が、頂上部分を平面状に切除して、二次電池(5)の収納部(6)、(26)、(46)を開口しており、この開口部を脱着蓋(7)、(27)、(47)で閉塞すると共に、脱着蓋(7)、(27)、(47)をケース(1)、(21)、(41)のテーパー面(3)、(23)、(43)と同一面とする形状としている請求項４に記載されるソーラー充電器。
ケース(1)、(41)が、太陽電池(4)を夏期の仰角とする夏期テーパー面(3A)、(43A)と、冬期の仰角とする冬期テーパー面(3B)、(43B)と、春と秋の仰角とする春秋テーパー面(3C)、(43C)とを有する請求項１ないし３のいずれかに記載されるソーラー充電器。
ケース(1)内に、太陽電池(4)で充電される内蔵電池(12)を備えており、この内蔵電池(12)で二次電池(5)を充電する請求項１に記載されるソーラー充電器。