JP2009278771A - 電圧可変式直流電源装置及び電気機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】携帯端末2から所望の電圧値を示す電源情報を受信するRF−IDのアンテナ21と、そのアンテナ21により受信された電源情報が示す電圧値をDC出力電圧値に設定する受信データ処理部22とを設け、可変出力AC/DC電源部24が商用電源から供給される交流電圧を受信データ処理部22により設定されたDC出力電圧値の直流電圧に変換し、その直流電圧を携帯端末2の処理回路14に供給する。
【選択図】図1
Description
その要因は、携帯端末の大きさが持ち運べるほどに小型化されたことが挙げられる。
しかし、小型化を図るために、携帯端末の電源装置が、ACアダプタとして外付けされているものが多い。
このため、携帯端末を購入する度に異なる電圧出力のACアダプタが手元に増えていく傾向にある。
(1)ユーザが出力電圧の異なるACアダプタを管理する必要がある。
(2)一般的に携帯端末の本体側が先に壊れることが多く、最後にACアダプタだけが残る。
(3)携帯端末の持ち出し先には、適合するACアダプタがない可能性が高いので、ユーザが重たいACアダプタを一緒に持ち歩く必要がある。
しかし、これらの従来技術は、各種の携帯端末(電気機器)が共通に使用可能なACアダプタを得るためのものではない。
また、この発明は、電圧可変式直流電源装置から直流電圧の供給を受けることができる電気機器を得ることを目的とする。
図1はこの発明の実施の形態1による電圧可変式直流電源装置及び電気機器を示す構成図であり、図1では、電圧可変式直流電源装置である可変出力AC/DC電源アダプタ1と、電気機器である携帯端末2とが接続されている例を示している。
図1において、RF−ID(Radio Frequency IDentification)11はICタグ12とアンテナ13から構成されており、処理回路14の動作に必要な電圧値及び電流制限値を示す電源情報を可変出力AC/DC電源アダプタ1に送信する処理を実施する。なお、RF−ID11は電源情報送信手段を構成している。
処理回路14は例えば演算回路やディスプレイやスピーカなどの電気回路であり、可変出力AC/DC電源アダプタ1から供給される直流電圧で動作する。
コネクタ15は電源ケーブル25を接続するインタフェースである。
受信データ処理部22はアンテナ21により受信された電源情報が示す電圧値をDC出力電圧値に設定するとともに、その電源情報が示す電流制限値を最大出力電流値に設定する処理を実施する。なお、受信データ処理部22は出力電圧値設定手段及び最大出力電流値設定手段を構成している。
可変出力AC/DC電源部24は商用電源から供給される交流電圧を受信データ処理部22により設定されたDC出力電圧値の直流電圧に変換し、出力電流の電流値が受信データ処理部22により設定された最大出力電流値を超えないように制限しながら、その直流電圧を電源ケーブル25を介して携帯端末2の処理回路14に供給する処理を実施する。
なお、可変出力AC/DC電源部24は直流電圧供給手段を構成している。
図2は可変出力AC/DC電源部24における直流電圧の出力タイミングを示す説明図である。
また、図3は可変出力AC/DC電源アダプタ1と携帯端末2におけるDC出力電圧値の設定シーケンスを示す説明図である。
可変出力AC/DC電源アダプタ1の受信データ処理部22は、可変出力AC/DC電源部24が直流電圧を携帯端末2に供給するに際して、電源情報の送信要求をアンテナ21に出力することにより、その電源情報の送信要求を携帯端末2のRF−ID11に送信する。
ただし、携帯端末2のRF−ID11がパッシブタイプのRF−IDであれば、RF−ID起動用の電源を携帯端末2に搭載する必要がないが、アクティブタイプのRF−IDである場合、RF−ID起動用の電源を携帯端末2に搭載する必要がある。この場合、例えば、電池などの電源を携帯端末2に搭載するようにしてもよいし、可変出力AC/DC電源アダプタ1が予め決められた電力(例えば、規格化されている電力)をRF−ID11に供給するようにしてもよい。
図3の例では、予め決められている必要項目の電源パラメータが可変出力AC/DC電源アダプタ1に返信されることで、電源情報の取得が完了している。
なお、図3のシーケンスは一例に過ぎず、このシーケンスに限定されるものではない。
可変出力AC/DC電源部24は、受信データ処理部22がDC出力電圧値と最大出力電流値を設定すると、図2に示すように、商用電源から供給される交流電圧をDC出力電圧値の直流電圧に変換し、出力電流の電流値が最大出力電流値を超えないように制限しながら、その直流電圧を電源ケーブル25を介して携帯端末2の処理回路14に供給する。
図2の例では、電源情報の送信要求を携帯端末2に送信したのち、電源情報設定時間Tが経過した時点から、直流電圧を携帯端末2の処理回路14に供給している様子を示している。
[改善1]
「ユーザが出力電圧の異なるACアダプタを管理する必要がある。」点について
図4に示すように、電源装置の整理が電気機器の負荷容量で可能になるので、種類が削減されることが期待される。
「一般的に携帯端末の本体側が先に壊れることが多く、最後に、ACアダプタだけが残る。」点について
電源装置が電気機器に特定され難くなるため、各自が必要となる電力範囲の電源装置を持てばよくなることが期待できる。
したがって、電源装置だけが残るということがなくなるので、ユーザが「機器の故障→廃棄」という選択をしたときに、電源装置を廃棄する必要がなくなり、環境への効果も期待することができる。
「携帯端末の持ち出し先には、適合するACアダプタがない可能性が高いので、ユーザが重たいACアダプタを一緒に持ち歩く必要がある。」点について
電気機器毎に電源装置を用意する必要がなくなることで、持ち歩く電源装置の数を減らすことが可能となることが期待できる。
また、出先が実家のような地縁のあるところであれば、出先で必要な電源装置が用意されている可能性があり、持ち運び自体が不要となることが期待できる。また、そうでない場合でも、例えば、旅行先の旅館などでの貸し出しサービス等を期待することもできる。
さらに、電源装置自体が共通化されているので、最悪の場合、出先で購入して利用することも可能となる。
メーカは、電気機器の開発の度に専用電源を設計・製造する必要がなくなるため、製品自体のコストの低下を期待することができる。
また、可変出力AC/DC電源アダプタ1が携帯端末2から無線通信で電源情報を受信するものについて示したが、可変出力AC/DC電源アダプタ1が携帯端末2から有線通信で電源情報を受信するようにしてもよい。
図5はこの発明の実施の形態2による電圧可変式直流電源装置及び電気機器を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
コネクタ31は電源ケーブル25を携帯端末2に接続するインタフェースであり、また、コネクタ31は携帯端末2におけるRF−ID11のアンテナ13を内蔵しており、可変出力AC/DC電源アダプタ1のアンテナ21をアンテナ13の近くに設置することが可能な構造を備えている。
信号ケーブル32は受信データ処理部22とRF−ID11を結ぶ信号線であり、見かけ上は、電源ケーブル25と一体をなしている(外部からは信号ケーブル32と電源ケーブル25が一本のケーブルに見える)。
ただし、この実施の形態2では、コネクタ31によって、可変出力AC/DC電源アダプタ1のアンテナ21と携帯端末2のアンテナ13とが近くに設置されるので、RF−IDの出力を小さくすることができる効果や、他機器との混信が起こり難くなる効果などを奏する。
図6はこの発明の実施の形態3による電圧可変式直流電源装置及び電気機器を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
携帯端末2の不揮発性記憶素子41は処理回路14の動作に必要な電圧値及び電流制限値を示す電源情報を記憶しているメモリである。
携帯端末2のZigBee回路42はZigBee(PAN(Personal Area Network)又はWPANと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格のIEEE802.15.4をベースにしている無線通信を確立する標準プロトコル)による無線通信を実施する回路であり、可変出力AC/DC電源アダプタ1のZigBee回路43から電源情報の送信要求を受信すると、不揮発性記憶素子41に記憶されている電源情報を可変出力AC/DC電源アダプタ1のZigBee回路43に送信する処理を実施する。
なお、ZigBee回路42は電源情報送信手段を構成している。
可変出力AC/DC電源アダプタ1の可変出力AC/DC電源部44はZigBee駆動用電圧を携帯端末2のZigBee回路42及びZigBee回路43に供給する。また、商用電源から供給される交流電圧を受信データ処理部22により設定されたDC出力電圧値の直流電圧に変換し、出力電流の電流値が受信データ処理部22により設定された最大出力電流値を超えないように制限しながら、その直流電圧を電源ケーブル45を介して携帯端末2の処理回路14に供給する処理を実施する。なお、可変出力AC/DC電源部44は直流電圧供給手段を構成している。
図7は可変出力AC/DC電源部24における直流電圧及びZigBee駆動用電圧の出力タイミングを示す説明図である。
可変出力AC/DC電源アダプタ1の可変出力AC/DC電源部44は、商用電源から交流電圧の供給を受けると、図7(b)に示すように、ZigBee駆動用電圧を発生して、そのZigBee駆動用電圧をZigBee回路42,43に供給することにより、そのZigBee回路42,43を駆動する。
可変出力AC/DC電源アダプタ1のZigBee回路43は、可変出力AC/DC電源部44からZigBee駆動用電圧の供給を受けているとき、受信データ処理部22から電源情報の送信要求を受けると、その電源情報の送信要求を携帯端末2のZigBee回路42に送信する。
可変出力AC/DC電源アダプタ1のZigBee回路43は、携帯端末2のZigBee回路42から送信された電源情報を受信すると、その電源情報を受信データ処理部22に出力する。
可変出力AC/DC電源アダプタ1の可変出力AC/DC電源部44は、受信データ処理部22がDC出力電圧値と最大出力電流値を設定すると、図7(a)に示すように、商用電源から供給される交流電圧をDC出力電圧値の直流電圧に変換し、出力電流の電流値が最大出力電流値を超えないように制限しながら、その直流電圧を電源ケーブル25を介して携帯端末2の処理回路14に供給する。
図7(a)の例では、電源情報の送信要求を携帯端末2に送信したのち、電源情報設定時間Tが経過した時点から、直流電圧を携帯端末2の処理回路14に供給している様子を示している。
上記実施の形態3では、可変出力AC/DC電源アダプタ1の可変出力AC/DC電源部44がZigBee駆動用電圧を携帯端末2のZigBee回路42に供給しているものについて示したが、図8に示すように、携帯端末2が電池47を搭載している場合には、携帯端末2のZigBee回路42が電池47からZigBee駆動用電圧の供給を受けるようにしてもよい。
図9はこの発明の実施の形態5による電圧可変式直流電源装置及び電気機器を示す構成図であり、図において、図1及び図6と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
携帯端末2のPLC回路51は電力ケーブル45を利用して高速電力線通信を行うPLC(Power Line Communications)の回路であり、可変出力AC/DC電源アダプタ1のPLC回路52から電源情報の送信要求を受信すると、不揮発性記憶素子41に記憶されている電源情報を可変出力AC/DC電源アダプタ1のPLC回路52に送信する処理を実施する。なお、PLC回路51は電源情報送信手段を構成している。
可変出力AC/DC電源アダプタ1の可変出力AC/DC電源部44は、商用電源から交流電圧の供給を受けると、図7(b)に示すように、PLC駆動用電圧を発生して、そのPLC駆動用電圧をPLC回路51,52に供給することにより、そのPLC回路51,52を駆動する。
可変出力AC/DC電源アダプタ1のPLC回路52は、可変出力AC/DC電源部44からPLC駆動用電圧の供給を受けているとき、受信データ処理部22から電源情報の送信要求を受けると、その電源情報の送信要求を携帯端末2のPLC回路51に送信する。
可変出力AC/DC電源アダプタ1のPLC回路52は、携帯端末2のPLC回路51から送信された電源情報を受信すると、その電源情報を受信データ処理部22に出力する。
可変出力AC/DC電源アダプタ1の可変出力AC/DC電源部44は、受信データ処理部22がDC出力電圧値と最大出力電流値を設定すると、図7(a)に示すように、商用電源から供給される交流電圧をDC出力電圧値の直流電圧に変換し、出力電流の電流値が最大出力電流値を超えないように制限しながら、その直流電圧を電源ケーブル25を介して携帯端末2の処理回路14に供給する。
図7(a)の例では、電源情報の送信要求を携帯端末2に送信したのち、電源情報設定時間Tが経過した時点から、直流電圧を携帯端末2の処理回路14に供給している様子を示している。
上記実施の形態5では、可変出力AC/DC電源アダプタ1の可変出力AC/DC電源部44がPLL駆動用電圧を携帯端末2のPLL回路51に供給しているものについて示したが、図10に示すように、携帯端末2が電池47を搭載している場合には、携帯端末2のPLL回路51が電池47からPLL駆動用電圧の供給を受けるようにしてもよい。
Claims (6)
- 電気機器から所望の電圧値を示す電源情報を受信する電源情報受信手段と、上記電源情報受信手段により受信された電源情報が示す電圧値を出力電圧値に設定する出力電圧値設定手段と、交流電源から供給される交流電圧を上記出力電圧値設定手段により設定された出力電圧値の直流電圧に変換し、上記直流電圧を上記電気機器に供給する直流電圧供給手段とを備えた電圧可変式直流電源装置。
- 電気機器から所望の電圧値及び電流制限値を示す電源情報を受信する電源情報受信手段と、上記電源情報受信手段により受信された電源情報が示す電圧値を出力電圧値に設定する出力電圧値設定手段と、上記電源情報受信手段により受信された電源情報が示す電流制限値を最大出力電流値に設定する最大出力電流値設定手段と、交流電源から供給される交流電圧を上記出力電圧値設定手段により設定された出力電圧値の直流電圧に変換し、出力電流の電流値が上記最大出力電流値設定手段により設定された最大出力電流値を超えないように制限しながら、上記直流電圧を上記電気機器に供給する直流電圧供給手段とを備えた電圧可変式直流電源装置。
- 電源情報受信手段は、ZigBeeによる無線通信、RF−IDによる無線通信、または、PLCによる通信によって電源情報を受信することを特徴とする請求項1または請求項2記載の電圧可変式直流電源装置。
- 所望の電圧値を示す電源情報を記憶している不揮発性記憶素子と、上記不揮発性記憶素子に記憶されている電源情報を電圧可変式直流電源装置に送信する電源情報送信手段と、上記電圧可変式直流電源装置から供給される直流電圧で動作する処理回路とを備えた電気機器。
- 所望の電圧値及び電流制限値を示す電源情報を記憶している不揮発性記憶素子と、上記不揮発性記憶素子に記憶されている電源情報を電圧可変式直流電源装置に送信する電源情報送信手段と、上記電圧可変式直流電源装置から供給される直流電圧で動作する処理回路とを備えた電気機器。
- 電源情報送信手段は、ZigBeeによる無線通信、RF−IDによる無線通信、または、PLCによる通信によって電源情報を送信することを特徴とする請求項4または請求項5記載の電気機器。
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