JP2010029006A - Charger for coping with antenna rectifer - Google Patents

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亮 鴫原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To instantaneously determine whether or not charging is possible at a place where a charger for an antenna rectifier is installed for charging a secondary battery using a rectenna. <P>SOLUTION: The charger 108 for the antenna rectifier, which charges the secondary battery 109 using a rectenna device 105, includes: the secondary battery 109 charged by a rectifying voltage; a comparison circuit 112 which compares the rectifying voltage with a secondary battery voltage; a display 113 which receives a comparison result and outputs the determination result of the charging propriety; and switching circuits SW1 to SW3 by which an input terminal 117 and the secondary battery 109 are connected to an input end of the comparison circuit 112 when the charging propriety is determined, and by which the connection of the input terminal 117 and the secondary battery 109 to the comparison circuit 112 is cut off and the input terminal 117 is connected to the secondary battery 109 during charging. The charging possibility is determined when the rectifying voltage is larger than the secondary battery voltage in comparison between the rectifying voltage and the secondary battery voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、アンテナで受信した送電側からの電波を整流した整流電圧を用いて二次電池を充電し、この二次電池から後段に接続した負荷に電力供給するアンテナ整流装置対応充電器に関する。   The present invention relates to a charger for an antenna rectifier that charges a secondary battery using a rectified voltage obtained by rectifying radio waves from a power transmission side received by an antenna, and supplies power from the secondary battery to a load connected to a subsequent stage.

従来より、一次電池を搭載したセンサ装置(例えば、火災報知機,温度センサ、振動センサなど)がある。このようなセンサ装置においては,回路の省電力設計や高容量の一次電池を使用することにより、約10年の電池寿命が達成されているものがある。また、センサ装置に無線装置を一体化してセンサネットワークを構築する場合、センサ装置単体の場合と比べて消費電力が大きくなる。このため、上記同様の高容量であっても一次電池の寿命は3年程度になる。しかしながら、一次電池を搭載するセンサ装置においては、約10年毎の電池交換が必要であり、高所に取り付けられている火災報知機などの場合は、安全に電池交換することが困難であった。また、センサ装置に無線装置を一体化した場合、消費電力が大きくなり、電池寿命が短くなってしまうため、電池交換の頻度が増してしまうという問題があった。   Conventionally, there are sensor devices (for example, fire alarms, temperature sensors, vibration sensors, etc.) equipped with primary batteries. In some of such sensor devices, a battery life of about 10 years is achieved by using a circuit power-saving design and a high-capacity primary battery. In addition, when a sensor network is constructed by integrating a wireless device with a sensor device, power consumption becomes larger than in the case of a single sensor device. For this reason, even if the capacity is the same as described above, the life of the primary battery is about 3 years. However, in a sensor device equipped with a primary battery, it is necessary to replace the battery every 10 years, and in the case of a fire alarm installed at a high place, it is difficult to replace the battery safely. . Further, when the wireless device is integrated with the sensor device, there is a problem that the power consumption increases and the battery life is shortened, so that the frequency of battery replacement increases.

そこで、センサ装置に二次電池を搭載し、電波送電によるレクテナ(rectifying
antenna)方式で二次電池を充電するということが考えられる。レクテナ方式は、アンテナ、共振回路および整流回路から成る装置で、電波を受信して高周波エネルギーを直流に変換する装置である(例えば、特許文献2)。レクテナ方式を用いたセンサ装置は、商用電源の配線が不要になるだけでなく、二次電池の充電が電波で遠隔から行えるので、上述した問題が解決される。
特開2001−250182号公報 特開2004−215477号公報
Therefore, a rechargeable battery is installed in the sensor device, and the rectenna by radio wave transmission (rectifying
It is conceivable to charge the secondary battery using the antenna method. The rectenna method is a device that includes an antenna, a resonance circuit, and a rectifier circuit, and is a device that receives radio waves and converts high-frequency energy into direct current (for example, Patent Document 2). In the sensor device using the rectenna method, not only the wiring of the commercial power supply is unnecessary, but also the secondary battery can be charged remotely by radio waves, so that the above-mentioned problems are solved.
JP 2001-250182 A JP 2004-215477 A

しかしながら、送信機から離れるに従い受信機の受信電界が小さくなってしまうため、送信機の位置によっては、二次電池の充電に必要な電力が得られない可能性があった。   However, since the reception electric field of the receiver decreases as the distance from the transmitter increases, there is a possibility that the power required for charging the secondary battery may not be obtained depending on the position of the transmitter.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、レクテナ方式を用いて二次電池を充電する場合に、装置設置場所で充電が可能か否かを簡単に判断可能で、二次電池を確実に充電可能なアンテナ整流装置対応充電器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such points, and when charging a secondary battery using the rectenna method, it can be easily determined whether or not charging is possible at the device installation location. An object of the present invention is to provide an antenna rectifier charger that can be reliably charged.

本発明のアンテナ整流装置対応充電器は、受信電波信号を整流して直流に変換した整流電圧が印加される入力端子と、前記入力端子に印加される整流電圧で充電される二次電池と、整流電圧と二次電池電圧とを比較して比較結果信号を出力する比較回路と、前記比較結果信号を受けて充電可否の判定結果を出力する出力装置と、充電可否判定時には前記入力端子と前記二次電池とを前記比較回路の入力端に接続し、充電時には前記入力端子及び前記二次電池と前記比較回路との接続を切り離すと共に、前記入力端子を前記二次電池に接続するスイッチ回路と、を具備したことを特徴とする。   The battery charger for antenna rectifier according to the present invention has an input terminal to which a rectified voltage obtained by rectifying a received radio wave signal and converted into a direct current is applied, a secondary battery charged with the rectified voltage applied to the input terminal, A comparison circuit that compares the rectified voltage and the secondary battery voltage and outputs a comparison result signal, an output device that receives the comparison result signal and outputs a determination result on whether charging is possible, and the input terminal when determining whether charging is possible A switch circuit that connects a secondary battery to the input terminal of the comparison circuit, disconnects the input terminal and the secondary battery and the comparison circuit during charging, and connects the input terminal to the secondary battery; It is characterized by comprising.

この構成によれば、充電可否判定時にはスイッチ回路により入力端子と二次電池とが比較回路の入力端に接続され、比較回路において整流電圧と二次電池電圧とが比較され、比較結に応じた充電可否の判定結果が出力装置から出力される。したがって、ユーザは出力装置から出力された充電可否の判定結果から現在の装置接地位置で二次電池を充電可能であるか否か容易に判断できる。また、スイッチ回路により、通常の充電状態と充電可否判定状態とを容易に切り換えることができる。   According to this configuration, when determining whether or not charging is possible, the switch circuit connects the input terminal and the secondary battery to the input terminal of the comparison circuit, and the comparison circuit compares the rectified voltage with the secondary battery voltage, and according to the comparison result. The determination result of whether or not charging is possible is output from the output device. Therefore, the user can easily determine whether or not the secondary battery can be charged at the current apparatus grounding position from the determination result of whether or not charging is possible that is output from the output device. In addition, the switch circuit can easily switch between the normal charge state and the charge availability determination state.

また本発明は、上記アンテナ整流装置対応充電器において、前記スイッチ回路は、前記入力端子に一端が接続された第1のスイッチ素子と、前記二次電池に一端が接続された第2のスイッチ素子と、前記入力端子と前記二次電池との間に接続された第3のスイッチ素子とを有し、前記比較回路は、前記第1のスイッチ素子の他端に接続された第1の入力端と、前記第2のスイッチ素子の他端に接続された第2の入力端とを有し、充電可否判定時には、前記第1及び第2のスイッチ素子が共にオンとされると共に前記第3のスイッチ素子がオフとされ、充電時には、前記第1及び第2のスイッチ素子が共にオフとされ、前記第3のスイッチ素子がオンとされることを特徴とする。   In the charger for antenna rectifier, the switch circuit includes a first switch element having one end connected to the input terminal and a second switch element having one end connected to the secondary battery. And a third switch element connected between the input terminal and the secondary battery, and the comparison circuit includes a first input terminal connected to the other end of the first switch element. And a second input terminal connected to the other end of the second switch element. When determining whether charging is possible, both the first and second switch elements are turned on and the third switch element is turned on. The switch element is turned off, and at the time of charging, both the first and second switch elements are turned off, and the third switch element is turned on.

この構成によれば、充電可否判定時には、前記第1及び第2のスイッチ素子が共にオンとされると共に前記第3のスイッチ素子がオフとされるので、入力端子と二次電池とが比較回路の入力端に接続されて整流電圧と二次電池電圧とを比較可能になる。また、充電時には、第1及び第2のスイッチ素子が共にオフとされ、第3のスイッチ素子がオンとされるので、入力端子及び二次電池と比較回路との接続が切り離されると共に、入力端子が二次電池に接続されて整流電圧による充電状態となる。   According to this configuration, when determining whether or not charging is possible, both the first and second switch elements are turned on and the third switch element is turned off, so that the input terminal and the secondary battery are compared with each other. The rectified voltage and the secondary battery voltage can be compared with each other. Further, at the time of charging, both the first and second switch elements are turned off and the third switch element is turned on, so that the input terminal and the secondary battery are disconnected from the comparison circuit, and the input terminal Is connected to the secondary battery to be charged by the rectified voltage.

上記アンテナ整流装置対応充電器において、前記入力端子とグラウンドとの間に、所定値以上の電圧をカットする電圧リミッタ回路を設けることが望ましい。電圧リミッタ回路により二次電池に過度な電圧がかかることを防止でき、二次電池の破損を防ぐことができる。   In the antenna rectifier charger, it is desirable to provide a voltage limiter circuit that cuts a voltage of a predetermined value or more between the input terminal and the ground. The voltage limiter circuit can prevent an excessive voltage from being applied to the secondary battery and can prevent the secondary battery from being damaged.

上記アンテナ整流装置対応充電器において、出力装置は、光、音又はメッセージ表示のいずれかで充電可否判定結果を出力するようにしても良い。充電可否判定結果を光で出力する場合、出力装置をLEDで構成することが望ましい。LEDの発光電力を二次電池から供給する構成の場合、消費電力を減らすことができる。   In the above-mentioned charger for antenna rectifier, the output device may output a chargeability determination result by light, sound, or message display. When outputting the chargeability determination result with light, it is desirable to configure the output device with an LED. In the case of a configuration in which the light emission power of the LED is supplied from the secondary battery, power consumption can be reduced.

また本発明のアンテナ整流装置対応充電器を室内の天井の近傍に設置することができる。天井又はその近傍という電池交換が難しい場所に、本発明は好適である。   In addition, the antenna rectifier charger according to the present invention can be installed in the vicinity of the indoor ceiling. The present invention is suitable for a place where it is difficult to replace the battery on the ceiling or in the vicinity thereof.

本発明によれば、レクテナ方式を用いて二次電池を充電する場合に、装置設置場所で充電が可能か否かを簡単に判断可能で、二次電池を確実に充電することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when charging a secondary battery using a rectenna system, it can be judged easily whether it can charge in an apparatus installation place, and a secondary battery can be charged reliably.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
本センサシステム100は、送信機101と、センサ装置102とから構成される。送信機101には、電波を送信するためのアンテナ103が設けられている。センサ装置102は、送信機101から送られてきた電波を受信するレクテナ装置105と、レクテナ装置105から出力される直流信号によって充電するアンテナ整流装置対応充電器108とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The sensor system 100 includes a transmitter 101 and a sensor device 102. The transmitter 101 is provided with an antenna 103 for transmitting radio waves. The sensor device 102 includes a rectenna device 105 that receives a radio wave transmitted from the transmitter 101, and an antenna rectifier charger 108 that charges with a DC signal output from the rectenna device 105.

レクテナ装置105は、送信機101から送られてきた電波を受信するアンテナ104と、送信機101の送信周波数に同調する共振回路106と、共振回路106から出力される交流信号を整流する整流回路107とを備え、受信した電波(高周波エネルギー)を整流して整流電圧(直流電圧)を出力する。   The rectenna device 105 includes an antenna 104 that receives a radio wave transmitted from the transmitter 101, a resonance circuit 106 that is tuned to the transmission frequency of the transmitter 101, and a rectifier circuit 107 that rectifies an AC signal output from the resonance circuit 106. And rectifies the received radio wave (high frequency energy) to output a rectified voltage (DC voltage).

アンテナ整流装置対応充電器108は、レクテナ装置105が出力した整流電圧(直流電圧)を入力端子117から取り込む。入力端子117とグラウンドとの間に二次電池109が設けられている。二次電池109は、整流電圧により充電されると共に、出力端子118に接続されている。出力端子118には二次電池109から電力供給を受ける負荷110が接続されている。   The antenna rectifier-compatible charger 108 takes in the rectified voltage (DC voltage) output from the rectenna device 105 from the input terminal 117. A secondary battery 109 is provided between the input terminal 117 and the ground. The secondary battery 109 is charged with a rectified voltage and connected to the output terminal 118. A load 110 that receives power supply from the secondary battery 109 is connected to the output terminal 118.

二次電池109は、初期段階で充電された状態にある。これは、アンテナ整流装置対応充電器108がレクテナ装置105を用いたトリクル充電という数μW程度の電力を供給する充電の形態を採るため、消費した分だけ充電する形態を採る必要があり、初期段階で充電しておく必要があるからである。このようなトリクル充電方式を採るのは、レクテナ装置105が電波をエネルギー源に用いているので電波の強さに制限があり、大容量の電力を供給できないからである。また、初期段階で、充電可否判定動作を行うためにも、二次電池109は充電されている必要がある。   The secondary battery 109 is in a state of being charged in the initial stage. This is because the charger 108 corresponding to the antenna rectifying device 108 takes a form of charging that supplies a power of about several μW, which is trickle charging using the rectenna device 105, and therefore, it is necessary to take a form of charging only the consumed amount. It is because it is necessary to charge with. The trickle charging method is used because the rectenna device 105 uses radio waves as an energy source, so that the strength of the radio waves is limited and a large amount of power cannot be supplied. In addition, the secondary battery 109 needs to be charged in order to perform the chargeability determination operation in the initial stage.

アンテナ整流装置対応充電器108の入力端子117と二次電池109との間には、入力した整流電圧の電圧値Vrを監視する電圧リミッタ111が設けられている。電圧リミッタ111は、過大電圧を遮断するものであり、後段の二次電池109に過度の電圧がかかることを防止する。これにより、二次電池109が過大電圧で破損したり、過熱したりすることを防止する。たとえば、送信機101のアンテナ103とセンサ装置102のアンテナ104との間の距離が非常に接近していた場合、レクテナ装置105からセンサ装置102に対して過電圧が印加される可能性があり、このような場合、電圧リミッタ111が、二次電池109にかかる電圧を適度な大きさに調整する。   Between the input terminal 117 of the battery rectifier corresponding to the antenna rectifier 108 and the secondary battery 109, a voltage limiter 111 for monitoring the voltage value Vr of the input rectified voltage is provided. The voltage limiter 111 cuts off an excessive voltage and prevents an excessive voltage from being applied to the secondary battery 109 in the subsequent stage. This prevents the secondary battery 109 from being damaged or overheated by an excessive voltage. For example, when the distance between the antenna 103 of the transmitter 101 and the antenna 104 of the sensor device 102 is very close, an overvoltage may be applied from the rectenna device 105 to the sensor device 102. In such a case, the voltage limiter 111 adjusts the voltage applied to the secondary battery 109 to an appropriate level.

本実施の形態では、現在のセンサ装置102の装置設置場所で充電が可能か否かを判断するために、比較回路112、表示装置113及びスイッチ素子SW1〜SW3からなる判断機能部を備えている。アンテナ整流装置対応充電器108の入力端子117に対してスイッチ素子SW1を介して比較回路112の一方の入力端が接続されている。また、入力端子117に対してスイッチ素子SW3、SW2を介して比較回路112の他方の入力端が接続されている。比較回路112は、受信電波を直流にした整流電圧の電圧値Vrと、二次電池109の電圧値Vbとを比較しており、整流電圧の電圧値Vr>二次電池109の電圧値Vbの場合は出力レベルをハイレベルとして表示装置113を点灯させる。これは、二次電池109を充電するためには、入力された整流電圧の電圧値Vrが二次電池109の電圧値Vbよりも大きいことが条件になるからである。つまり、比較回路112は、入力された整流電圧の電圧値Vrが二次電池109を充電できる電圧か否かを判断して、判断結果を表示装置113の点灯に有無に反映させるように構成されている。   In this embodiment, in order to determine whether charging is possible at the current device installation location of the sensor device 102, a determination function unit including a comparison circuit 112, a display device 113, and switch elements SW1 to SW3 is provided. . One input terminal of the comparison circuit 112 is connected to the input terminal 117 of the charger 108 corresponding to the antenna rectifier via the switch element SW1. Further, the other input terminal of the comparison circuit 112 is connected to the input terminal 117 via the switch elements SW3 and SW2. The comparison circuit 112 compares the voltage value Vr of the rectified voltage obtained by making the received radio wave a direct current, and the voltage value Vb of the secondary battery 109. The voltage value Vr of the rectified voltage> the voltage value Vb of the secondary battery 109. In this case, the display device 113 is turned on with the output level set to the high level. This is because the voltage value Vr of the input rectified voltage is larger than the voltage value Vb of the secondary battery 109 in order to charge the secondary battery 109. That is, the comparison circuit 112 is configured to determine whether or not the input voltage value Vr of the rectified voltage is a voltage that can charge the secondary battery 109 and reflect the determination result on whether or not the display device 113 is turned on. ing.

表示装置113は、LEDで構成されており、アノード端子にはスイッチ素子SW2を経由して二次電池109から電源が供給されている。そして、比較回路112の出力するハイレベル信号によってONして光を発する。ユーザは、表示装置113の点灯の有無を確認することにより、二次電電地109が充電可能な常態か否かを容易に判断できる。なお、表示装置113は充電回避判定結果を出力する出力装置の一例であり、光を用いたものでなくても、ブザー音、音声ガイダンス等の音を用いた形態、表示部にメッセージを表示する形態でもよい。   The display device 113 is configured by an LED, and power is supplied to the anode terminal from the secondary battery 109 via the switch element SW2. Then, it is turned on by the high level signal output from the comparison circuit 112 to emit light. The user can easily determine whether or not the secondary electrical ground 109 is in a normal state where charging is possible by checking whether or not the display device 113 is lit. Note that the display device 113 is an example of an output device that outputs a charging avoidance determination result, and displays a message on a display unit that uses a sound such as a buzzer sound or voice guidance, even if light is not used. Form may be sufficient.

充電可否判定時には、スイッチ素子SW3はOFF、スイッチ素子SW1、SW2をONさせる。通常のトリクル充電時には、スイッチSW3はON、スイッチSW1、SW2をOFF状態に維持する。スイッチ素子SW1〜SW3のON、OFFは、手動で行う形態であっても、遠隔装置する形態であっても、制御装置で自動的に操作される形態であってもよい。   When determining whether or not charging is possible, the switch element SW3 is turned OFF and the switch elements SW1 and SW2 are turned ON. During normal trickle charging, the switch SW3 is ON and the switches SW1 and SW2 are kept OFF. The switch elements SW1 to SW3 may be turned on and off manually, in a remote device, or automatically operated by a control device.

なお、二次電池109の電源を用いて駆動する負荷110は、火災報知機、振動検出器などあらゆるセンサが適用可能である。また、センサは、常時動作するものであっても、間欠動作するものであってもよい。負荷110が、火災報知機の場合は、室内の天井近傍に設置することが、煙を探知しやすいため火災検知の面から好ましい。   Note that any sensor such as a fire alarm or a vibration detector can be applied to the load 110 driven using the power source of the secondary battery 109. Further, the sensor may operate constantly or intermittently. When the load 110 is a fire alarm, it is preferable to install it near the ceiling in the room from the viewpoint of fire detection because it is easy to detect smoke.

次に、アンテナ整流装置対応充電器108の動作について説明する。
まず、アンテナ整流装置対応充電器108の充電可否判定動作について説明する。スイッチ素子SW1、SW2をONにし、スイッチ素子SW3をOFFにする。これにより、レクテナ装置105から入力端子117に印加された整流電圧の電圧値Vrがスイッチ素子SW1を経由して比較回路112の一方の入力端に印加される。また、二次電池109の電圧値Vbがスイッチ素子SW2を経由して比較回路112の他方の入力端に印加されると共に、表示装置113にも印加される。スイッチング素子SW3はOFFされるので、整流電圧が二次電池側へ印加されるのは阻止される。比較回路112において、入力端子117からの整流電圧の電圧値Vrと二次電池109からの電圧値Vbとが比較され、電圧値Vr>電圧値Vbの場合は、比較回路112からハイレベル信号が出力されて表示装置113が点灯する。一方、比較回路112において、電圧値Vr>電圧値Vbの条件が成立しなかった場合は、比較回路112の出力信号がローレベルのままとなり表示装置113は点灯しない。
Next, the operation of the antenna rectifier charger 108 will be described.
First, the chargeability determination operation of the antenna rectifier charger 108 will be described. The switch elements SW1 and SW2 are turned on and the switch element SW3 is turned off. Thus, the voltage value Vr of the rectified voltage applied from the rectenna device 105 to the input terminal 117 is applied to one input terminal of the comparison circuit 112 via the switch element SW1. Further, the voltage value Vb of the secondary battery 109 is applied to the other input terminal of the comparison circuit 112 via the switch element SW2 and also to the display device 113. Since the switching element SW3 is turned off, the rectified voltage is prevented from being applied to the secondary battery side. In the comparison circuit 112, the voltage value Vr of the rectified voltage from the input terminal 117 is compared with the voltage value Vb from the secondary battery 109. When the voltage value Vr> the voltage value Vb, the comparison circuit 112 outputs a high level signal. As a result, the display device 113 is turned on. On the other hand, in the comparison circuit 112, when the condition of voltage value Vr> voltage value Vb is not satisfied, the output signal of the comparison circuit 112 remains at low level and the display device 113 is not lit.

このように、入力端子117からの整流電圧の電圧値Vrが二次電池109の電圧値Vbより大きい場合、つまり、整流電圧が二次電池109を充電するのに十分な電圧である場合、表示装置113が点灯するので、ユーザは、送信機101のアンテナ103とセンサ装置102のアンテナ104との距離が、二次電池109を充電するのに適切な距離であると判断できる。この結果、二次電池109を適切にトリクル充電できるため、電池交換の必要が無く、一般家庭の天井近傍など、電池交換が難しい場所においても、電池交換が不要になり、ユーザにとって煩雑な作業を削減できる。   Thus, when the voltage value Vr of the rectified voltage from the input terminal 117 is larger than the voltage value Vb of the secondary battery 109, that is, when the rectified voltage is a voltage sufficient to charge the secondary battery 109, the display Since the device 113 is lit, the user can determine that the distance between the antenna 103 of the transmitter 101 and the antenna 104 of the sensor device 102 is an appropriate distance for charging the secondary battery 109. As a result, the secondary battery 109 can be trickle-charged appropriately, so there is no need to replace the battery, and even in places where it is difficult to replace the battery, such as in the vicinity of the ceiling of a general household, it is not necessary to replace the battery. Can be reduced.

次に、アンテナ整流装置対応充電器108の通常動作、つまりトリクル充電時の動作について説明する。上述した充電可否判定で充電可能と判断した後の動作となる。   Next, normal operation of the antenna rectifier charger 108, that is, operation during trickle charging will be described. The operation is performed after it is determined that charging is possible in the above-described determination of whether or not charging is possible.

スイッチ素子SW1、SW2はOFF、スイッチ素子SW3はON状態に維持される。これにより、入力端子117からの整流電圧(Vr)がスイッチSW3を経由して二次電池109に供給可能になる。二次電池109が負荷110に電力供給して電力消費しても、整流電圧(Vr)により、二次電池109が常にトリクル充電される状態にある。これにより、二次電池109が消耗して、センサ装置102が動作しなくなるという事態を防ぐことができる。また、整流電圧(Vr)が二次電池109を充電するのには過度な電圧である場合でも、電圧リミッタ111が、二次電池109にかかる整流電圧Vrを適切な電圧に調整する。よって、過度な電圧により、二次電池109が破損するような事態も防ぐことができる。   The switch elements SW1 and SW2 are maintained OFF and the switch element SW3 is maintained ON. Thereby, the rectified voltage (Vr) from the input terminal 117 can be supplied to the secondary battery 109 via the switch SW3. Even if the secondary battery 109 supplies power to the load 110 and consumes power, the secondary battery 109 is always trickle charged by the rectified voltage (Vr). As a result, it is possible to prevent a situation in which the secondary battery 109 is consumed and the sensor device 102 does not operate. Even when the rectified voltage (Vr) is an excessive voltage for charging the secondary battery 109, the voltage limiter 111 adjusts the rectified voltage Vr applied to the secondary battery 109 to an appropriate voltage. Therefore, it is possible to prevent a situation where the secondary battery 109 is damaged by an excessive voltage.

また、二次電池109の出力電圧(Vb)はOFFのスイッチ素子SW1,2を介して比較回路112、表示装置113へは供給されないので、比較回路112、表示装置113による二次電池109の無駄な消費を防止することができる。   Further, since the output voltage (Vb) of the secondary battery 109 is not supplied to the comparison circuit 112 and the display device 113 via the OFF switch elements SW1 and SW2, the secondary battery 109 is wasted by the comparison circuit 112 and the display device 113. Unnecessary consumption can be prevented.

以上説明したように、本実施の形態によれば、レクテナ装置105により二次電池109が充電可能か否かを、表示装置113を見ることで瞬時に判断できる。   As described above, according to the present embodiment, whether or not the secondary battery 109 can be charged by the rectenna device 105 can be determined instantaneously by looking at the display device 113.

また、二次電池109の充電可否判定動作の切り替えを、スイッチ素子SW1〜SW3という簡素な装置のON、OFFをするスイッチ回路で実現できる。   In addition, switching of the operation for determining whether or not the secondary battery 109 can be charged can be realized by a switch circuit that turns on and off a simple device called the switch elements SW1 to SW3.

本発明は、センサ装置だけでなく、二次電池を用いるものであればいかなるものにでも適用できる。特に、電波により遠隔充電するレクテナのような形態の二次電池を用いる装置に好適である。また、本発明は、二次電池の代わりに、電気二重層コンデンサを用いる場合にも適用できる。   The present invention can be applied not only to the sensor device but also to any device that uses a secondary battery. In particular, it is suitable for a device that uses a secondary battery in the form of a rectenna that is remotely charged by radio waves. The present invention can also be applied to the case where an electric double layer capacitor is used instead of the secondary battery.

本発明の実施の形態にかかるセンサシステムの構成図The block diagram of the sensor system concerning embodiment of this invention

符号の説明Explanation of symbols

100 センサシステム
101 送信機
102 センサ装置
103 104 アンテナ
105 レクテナ装置
108 アンテナ整流装置対応充電器
109 二次電池
110 負荷
111 電圧リミッタ
112 比較回路
113 表示装置
SW1〜SW3 スイッチ素子
117 入力端子
118 出力端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Sensor system 101 Transmitter 102 Sensor apparatus 103 104 Antenna 105 Rectenna apparatus 108 Charger corresponding to antenna rectifier 109 Secondary battery 110 Load 111 Voltage limiter 112 Comparison circuit 113 Display device SW1-SW3 Switch element 117 Input terminal 118 Output terminal

Claims (7)

受信電波信号を整流して直流に変換した整流電圧が印加される入力端子と、
前記入力端子に印加される整流電圧で充電される二次電池と、
整流電圧と二次電池電圧とを比較して比較結果信号を出力する比較回路と、
前記比較結果信号を受けて充電可否の判定結果を出力する出力装置と、
充電可否判定時には前記入力端子と前記二次電池とを前記比較回路の入力端に接続し、充電時には前記入力端子及び前記二次電池と前記比較回路との接続を切り離すと共に、前記入力端子を前記二次電池に接続するスイッチ回路と、
を具備したことを特徴とするアンテナ整流装置対応充電器。
An input terminal to which a rectified voltage obtained by rectifying a received radio wave signal and converting it to direct current is applied;
A secondary battery charged with a rectified voltage applied to the input terminal;
A comparison circuit that compares the rectified voltage and the secondary battery voltage and outputs a comparison result signal;
An output device that receives the comparison result signal and outputs a determination result of whether or not charging is possible;
At the time of chargeability determination, the input terminal and the secondary battery are connected to the input terminal of the comparison circuit. At the time of charging, the input terminal and the secondary battery are disconnected from the comparison circuit, and the input terminal is connected to the input terminal. A switch circuit connected to the secondary battery;
A charger for antenna rectifiers, comprising:
前記スイッチ回路は、前記入力端子に一端が接続された第1のスイッチ素子と、前記二次電池に一端が接続された第2のスイッチ素子と、前記入力端子と前記二次電池との間に接続された第3のスイッチ素子とを有し、
前記比較回路は、前記第1のスイッチ素子の他端に接続された第1の入力端と、前記第2のスイッチ素子の他端に接続された第2の入力端とを有し、
充電可否判定時には、前記第1及び第2のスイッチ素子が共にオンとされると共に前記第3のスイッチ素子がオフとされ、充電時には、前記第1及び第2のスイッチ素子が共にオフとされ、前記第3のスイッチ素子がオンとされることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ整流装置対応充電器。
The switch circuit includes a first switch element having one end connected to the input terminal, a second switch element having one end connected to the secondary battery, and the input terminal and the secondary battery. A third switch element connected,
The comparison circuit has a first input terminal connected to the other end of the first switch element, and a second input terminal connected to the other end of the second switch element;
At the time of chargeability determination, both the first and second switch elements are turned on and the third switch element is turned off. At the time of charge, both the first and second switch elements are turned off, The charger for an antenna rectifier according to claim 1, wherein the third switch element is turned on.
前記入力端子とグラウンドとの間に、所定値以上の電圧をカットする電圧リミッタ回路が設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のアンテナ整流装置対応充電器。   The charger for an antenna rectifier according to claim 1 or 2, wherein a voltage limiter circuit for cutting a voltage of a predetermined value or more is provided between the input terminal and ground. 前記出力装置は、光、音又はメッセージ表示のいずれかで充電可否判定結果を出力することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のアンテナ整流装置対応充電器。   4. The antenna rectifier-compatible charger according to claim 1, wherein the output device outputs a chargeability determination result by light, sound, or message display. 5. 前記出力装置がLEDで構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のアンテナ整流装置対応充電器。   The said output device is comprised with LED, The charger for antenna rectifiers in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 室内の天井又はその近傍に設置されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のアンテナ整流装置対応充電器。   The antenna rectifier-compatible charger according to any one of claims 1 to 5, wherein the charger is installed on an indoor ceiling or in the vicinity thereof. 前記二次電池は、火災報知機に電力供給することを特徴とする請求項6に記載のアンテナ整流装置対応充電器。   The charger for antenna rectifier according to claim 6, wherein the secondary battery supplies power to a fire alarm.
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