JP2011035981A - Solar system - Google Patents

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Tomomi Yoshimizu
智海 吉水
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茂 石川
Masanori Aoki
正則 青木
Nobuhiro Takano
信宏 高野
Takahisa Aradate
卓央 荒舘
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar system which can charge a secondary battery in an apparatus by using a solar battery as a power supply. <P>SOLUTION: The solar system 1 is constituted of a solar battery charge device 100 which uses the solar battery 120 as the power supply and has a charge control circuit 200, and a radio 300 which uses a chargeable battery pack 3 as the power supply and has a power supply circuit 314 and a radio circuit 30. The charge control circuit 200 controls a switching power supply circuit 8 according to a preset input voltage, a charge voltage and a charge current, and outputs a charge power from the battery pack 3 via a connecting part 110. A microcomputer 11 controls a charge on/off circuit 13 according to a battery type by detecting information on the battery pack 3 via the connecting part 110. Since the radio 300 is not equipped with a charge circuit, it can be reduced in weight, cost and noise, and thus can be charged by the solar battery charge device 100 irrespective of the battery type. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、太陽電池と、太陽電池を電源として二次電池を充電する充電器とを備えた太陽電池ユニットと、その充電器で充電可能な二次電池で駆動される機器とを有するソーラシステムに関する。   The present invention relates to a solar system having a solar cell, a solar cell unit provided with a charger that charges a secondary battery using the solar cell as a power source, and a device driven by the secondary battery that can be charged by the charger. About.

従来、ニカド電池やリチウムイオン電池を充電する充電装置は、商用電源からの供給によって充電を行っている。しかしながら、ラジオ等の機器を戸外等商用電源が供給されていない所で使用する場合、使用者は予備の電池を何本も準備しておかなくてはならない。そこで商用電源以外の別の電源からも充電できる充電装置の要求がある。例えば、電圧変換手段として複数のコンバータを備え、使用する電源に合わせて駆動させるコンバータを選択することにより、少なくとも2種類以上の電源から電池パックを充電できる充電装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a charging device for charging a nickel-cadmium battery or a lithium-ion battery is charged by being supplied from a commercial power source. However, when a device such as a radio is used in a place where commercial power is not supplied such as outdoors, the user must prepare a number of spare batteries. Therefore, there is a demand for a charging device that can be charged from another power source other than the commercial power source. For example, there has been proposed a charging device that includes a plurality of converters as voltage conversion means and can charge a battery pack from at least two types of power sources by selecting a converter that is driven according to the power source to be used (for example, a patent) Reference 1).

特開2005―245145号公報(第3−5頁、図1)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-245145 (page 3-5, FIG. 1)

商用電源以外の電源としては様々な電源が考えられるが、例えば、環境に優しくクリーンであることを特徴として注目されている太陽電池を考える。現在太陽電池は、未だ太陽光対電気エネルギ変換効率が優れているとはいい難い上、相応の電力供給を要求すれば価格的にも高価なものとなる。このため、太陽電池を電源として充電システムを提案する製品は高価となる。そこで、市場のニーズにマッチするように、太陽電池を電源として2次電池を充電するシステムは別売り(オプション)とするのが製品構成上好ましい。   Various power sources are conceivable as power sources other than the commercial power source. For example, consider a solar cell that is attracting attention because it is environmentally friendly and clean. Currently, it is difficult to say that solar cells still have excellent solar-to-electrical energy conversion efficiency, and they are expensive in terms of price if appropriate power supply is required. For this reason, a product that proposes a charging system using a solar cell as a power source is expensive. Therefore, in order to match the needs of the market, it is preferable in terms of product configuration that the system for charging the secondary battery using the solar battery as a power source is sold separately (optional).

また、太陽電池の出力電力は太陽光の光量で大きく変動するので、太陽電池を電源として電池パックを最良の時間で充電する場合、太陽電池の出力電力量に応じた安定した最良の充電を行うために、電力変換回路が必要となる。さらに、被充電電池パックがリチウム電池であった場合には、最大充電電圧が被充電リチウム電池の過電圧を超えてはならないため、定電圧充電制御回路が必要となる。   Also, since the output power of the solar battery varies greatly depending on the amount of sunlight, when charging the battery pack at the best time using the solar battery as a power source, the best and stable charge according to the output power of the solar battery is performed. Therefore, a power conversion circuit is required. Furthermore, when the battery pack to be charged is a lithium battery, the maximum charging voltage must not exceed the overvoltage of the lithium battery to be charged, so a constant voltage charge control circuit is required.

このような太陽電池を電源とする充電システムにおいて、電力変換回路や充電制御回路は、被充電電池が装着された状態で使用されるラジオ等の機器側に備えられ、太陽電池のみをラジオ等の機器に接続する事により被充電電池パックが充電される構成が考えられる。   In such a charging system using a solar cell as a power source, the power conversion circuit and the charging control circuit are provided on the side of a device such as a radio that is used in a state where the battery to be charged is mounted, and only the solar cell is used as a radio or the like. A configuration in which the battery pack to be charged is charged by connecting to a device is conceivable.

しかしながら、電源となる太陽電池を別体で構成し、充電制御回路等をラジオ等の機器内部に配置する構成にすると、別売りである太陽電池で二次電池の充電をするシステムが不要なユーザには、ラジオ等の機器内部に配置される充電制御回路は不要なものであり、充電制御回路分の価格負担をユーザに負わせることになるか、製造メーカの無駄な価格損失となる。   However, if the solar cell as a power source is configured separately and the charging control circuit etc. is arranged inside a device such as a radio, a user who does not need a system for charging a secondary battery with a separately sold solar cell This eliminates the need for a charge control circuit disposed inside a device such as a radio, and it imposes a price burden on the user for the charge control circuit or results in a wasteful price loss for the manufacturer.

また、太陽電池を電源とする二次電池の充電システムを様々な製品で展開するにあたり、太陽電池充電システム対応機器全てに充電制御回路が必要になってしまい、対応機器の展開において大きな妨げとなってしまう。   In addition, when deploying secondary battery charging systems powered by solar cells in various products, a charging control circuit is required for all devices that support solar battery charging systems, which greatly hinders the deployment of compatible devices. End up.

そこで本発明は、二次電池で動作する機器において、比較的簡単な構成で且つ無駄のない太陽電池充電システムを提案することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to propose a solar cell charging system that has a relatively simple configuration and is useless in a device that operates with a secondary battery.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、太陽電池及び太陽電池から出力された電力を電源として電池の充電を行う充電器を有する太陽電池ユニットと、異なる電圧を出力する複数種類の電池を電源として使用可能で、複数種類の電池のいずれかを着脱可能に接続した機器とを有するソーラシステムであって、機器は、電池を充電する電力が入力される充電電力入力手段と、電池に関する情報を出力するための情報出力手段と、を備えており、太陽電池ユニットは、機器に備えられた充電電力入力手段と情報出力手段とに接続される外部接続手段を備え、充電器は、機器に接続された電池の情報を情報出力手段及び外部接続手段を介して読み取る情報検出手段と、情報に基づいて充電制御を実行する充電制御手段と、を有することを特徴としている。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a solar battery unit having a solar battery and a charger that charges the battery using electric power output from the solar battery as a power source, and a plurality of different output voltages. A solar system having a device that can use any type of battery as a power source and removably connect any of a plurality of types of batteries, wherein the device has charging power input means for inputting power for charging the battery; An information output means for outputting information related to the battery, and the solar cell unit includes an external connection means connected to the charging power input means and the information output means provided in the device, and a charger. Includes an information detection unit that reads information on a battery connected to the device via an information output unit and an external connection unit, and a charge control unit that performs charge control based on the information. It is characterized in.

このような構成によると、機器の情報出力手段から太陽電池ユニットに電池の情報が出力され、太陽電池ユニットの情報検出手段がその情報を検出し、充電制御手段は、検出した情報に応じて充電を制御する。   According to such a configuration, battery information is output to the solar cell unit from the information output unit of the device, the information detection unit of the solar cell unit detects the information, and the charge control unit performs charging according to the detected information. To control.

本発明によるソーラシステムによれば、機器に備えられた二次電池に関する情報を、太陽電池ユニットが検出することができる。また、検出した情報に応じて充電を制御するので、機器に備えられた電池の種類、接続状態等に応じた充電制御が可能である。よって、簡単な構成で、無駄のないソーラシステムを提供できるという優れた効果を奏し得る。   According to the solar system of the present invention, the solar cell unit can detect information related to the secondary battery provided in the device. Moreover, since charging is controlled according to the detected information, charging control according to the type of battery, connection state, and the like provided in the device is possible. Therefore, it is possible to provide an excellent effect that a solar system without waste can be provided with a simple configuration.

本発明の一の実施の形態によるラジオを示すブロック図。1 is a block diagram showing a radio according to an embodiment of the present invention. 従来のラジオの一例を示すブロック図。The block diagram which shows an example of the conventional radio. 本発明の一実施の形態によるソーラシステムを示す回路図。The circuit diagram which shows the solar system by one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態による充電方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the charging method by one embodiment of this invention. 本発明の変形例によるソーラシステムを示す回路図。The circuit diagram which shows the solar system by the modification of this invention.

本発明の一実施の形態によるソーラシステムについて図1から図4を参照しながら説明する。本実施の形態によるソーラシステムは、太陽電池を電源として二次電池を充電する太陽電池ユニットと、その太陽電池ユニットで充電する二次電池を備えた機器とを備えている。本実施の形態においては、機器としてラジオを例にして説明する。   A solar system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The solar system according to the present embodiment includes a solar battery unit that charges a secondary battery using a solar battery as a power source, and a device that includes the secondary battery that is charged by the solar battery unit. In this embodiment, a radio will be described as an example of the device.

図1に示すように、本発明の一実施の形態によるラジオ300は、電池パック3、電源回路314、ラジオ回路30およびスピーカ31を備えており、商用電源からの電源供給のためのACアダプタ入力端子313と、後述する太陽電池充電装置と接続可能な接続部310を有している。ラジオ300は、電池パック3または、ACアダプタ入力端子313を介して入力される電力を電源として動作する。接続部310は、接続端子331〜337で構成されており、接続部310を介して後述する外部の太陽電池充電装置と接続することにより電池パック3を充電するように構成されている。   As shown in FIG. 1, a radio 300 according to an embodiment of the present invention includes a battery pack 3, a power supply circuit 314, a radio circuit 30, and a speaker 31, and an AC adapter input for supplying power from a commercial power supply. The terminal 313 and the connection part 310 which can be connected with the solar cell charging device mentioned later are included. The radio 300 operates using power input through the battery pack 3 or the AC adapter input terminal 313 as a power source. The connection part 310 is comprised by the connection terminals 331-337, and is comprised so that the battery pack 3 may be charged by connecting with the external solar cell charging device mentioned later via the connection part 310. FIG.

電池パック3は、電池組3a、電池種判別抵抗3b、サーミスタ3cを有しており、ラジオ300に着脱可能に配置されている。本実施の形態において、電池組3aは、ニッケルカドミウム電池(以下、ニカド電池という)やリチウムイオン電池などの二次電池セルを4本直列に接続して構成され、プラス端子311とマイナス端子312との間に接続されている。また、電池組3aのプラス側は端子337と接続され、マイナス側は端子331に接続されることにより、外部の充電装置から充電電力を供給されるように構成されている。電池種判別抵抗3bは、電池組3aのマイナス側と接続端子335との間に接続されており、電池組3aの電池セルの種類及びセル数に応じた抵抗値を有する。サーミスタ3cは、電池組3aの近傍に電池組3aのマイナス側と接続端子333との間に接続されており、電池温度を検出するための感温素子である。   The battery pack 3 includes a battery set 3a, a battery type discrimination resistor 3b, and a thermistor 3c, and is detachably disposed on the radio 300. In the present embodiment, the battery set 3a is configured by connecting four secondary battery cells such as a nickel cadmium battery (hereinafter referred to as a nickel cadmium battery) or a lithium ion battery in series, and includes a plus terminal 311 and a minus terminal 312. Connected between. Further, the plus side of the battery set 3a is connected to the terminal 337, and the minus side is connected to the terminal 331, so that charging power is supplied from an external charging device. The battery type identification resistor 3b is connected between the minus side of the battery set 3a and the connection terminal 335, and has a resistance value corresponding to the type and number of battery cells of the battery set 3a. The thermistor 3c is connected between the negative side of the battery set 3a and the connection terminal 333 in the vicinity of the battery set 3a, and is a temperature sensitive element for detecting the battery temperature.

電源回路314は、電池パック3と正極端子311および負極端子312を介して接続されており、電池パック3の出力電圧をラジオ回路30の駆動に適した電圧に変換する回路である。例えば、図1のように4本直列に接続された電池組3aがリチウムイオン電池の場合には、3.6(V)x4(セル数)=14.4(V)の出力電圧となるが、3本直列で、10.8V、2本直列で7.2Vというように電池パック3の出力電圧が異なっても、ラジオ回路30を駆動するために適した電圧に変換する。また、ニカド電池など別の種類の電池セルを有する電池パックでもよい。すなわち、ラジオ300は、異なる出力電圧の複数種類の電池を電源として使用可能である。   The power supply circuit 314 is connected to the battery pack 3 via the positive electrode terminal 311 and the negative electrode terminal 312, and is a circuit that converts the output voltage of the battery pack 3 into a voltage suitable for driving the radio circuit 30. For example, when the battery set 3a connected in series as shown in FIG. 1 is a lithium ion battery, the output voltage is 3.6 (V) × 4 (number of cells) = 14.4 (V). Even if the output voltage of the battery pack 3 is different, such as 10.8 V for 3 series and 7.2 V for 2 series, it is converted to a voltage suitable for driving the radio circuit 30. Moreover, the battery pack which has another kind of battery cells, such as a nickel-cadmium battery, may be sufficient. That is, the radio 300 can use a plurality of types of batteries with different output voltages as a power source.

ラジオ回路30は、電源回路314からの電源供給で動作する周知のラジオの回路である。ラジオ回路30は、アンテナ303、AM/FMチューナ305、セレクタ307、プリアンプ309、パワーアンプ325からなる。ラジオ回路30は、アンテナ303で受信した電波をAM/FMチューナ305で検出し、セレクタ307で選局し、プリアンプ309で調整し、パワーアンプ325で増幅して、操作パネル327の指示に応じた信号をスピーカ31に出力し、スピーカ31は入力された信号を音声に変換する。   The radio circuit 30 is a known radio circuit that operates by power supply from the power supply circuit 314. The radio circuit 30 includes an antenna 303, an AM / FM tuner 305, a selector 307, a preamplifier 309, and a power amplifier 325. The radio circuit 30 detects the radio wave received by the antenna 303 with the AM / FM tuner 305, selects with the selector 307, adjusts with the preamplifier 309, amplifies with the power amplifier 325, and responds to the instruction on the operation panel 327. The signal is output to the speaker 31, and the speaker 31 converts the input signal into sound.

ラジオ300において、外部の充電装置と接続するための接続部310は、上述のように端子331〜337で構成されている。端子331は、電池組3aのマイナス側に接続され、基準電位が入力される端子である。端子333は、サーミスタ3cに接続され、電池組3aの温度に応じた信号が出力される温度検出端子である。端子335は、電池種判別抵抗3bに接続され、電池セルの種類及び出力電圧に応じた信号が出力される電池パック識別端子である。端子337は、電池組3aのプラス側に接続され、電池組3aの充電のための充電電力が入力される端子である。   In radio 300, connection part 310 for connecting to an external charging device is configured with terminals 331 to 337 as described above. The terminal 331 is connected to the negative side of the battery set 3a and is a terminal to which a reference potential is input. The terminal 333 is a temperature detection terminal that is connected to the thermistor 3c and outputs a signal corresponding to the temperature of the battery set 3a. The terminal 335 is a battery pack identification terminal that is connected to the battery type determination resistor 3b and outputs a signal corresponding to the type and output voltage of the battery cell. The terminal 337 is connected to the positive side of the battery set 3a and is a terminal to which charging power for charging the battery set 3a is input.

以上のように構成することにより、ラジオ300は、電池パック3を内蔵し、電池パック3により駆動される。このとき、電池パック3の出力電圧は、電源回路314を介してラジオ回路30の駆動に適正な電圧に変換されて出力される。また、ラジオ300の電池パック3は、接続部310を介して外部の充電装置と接続されることにより充電される。充電の際には、ラジオ300は接続部310を介して電池パック3に関する情報を出力するが、充電を行うための回路は有していない。ラジオ300はラジオ内部には効率の良いスイッチング電源等を一切除くために、ACアダプタを電源とする充電回路も搭載しない構成としている。   With the above configuration, the radio 300 includes the battery pack 3 and is driven by the battery pack 3. At this time, the output voltage of the battery pack 3 is converted into a voltage suitable for driving the radio circuit 30 via the power supply circuit 314 and output. Further, the battery pack 3 of the radio 300 is charged by being connected to an external charging device via the connection unit 310. At the time of charging, the radio 300 outputs information about the battery pack 3 via the connection unit 310, but does not have a circuit for charging. The radio 300 has a configuration in which a charging circuit using an AC adapter as a power source is not mounted in order to eliminate an efficient switching power source or the like inside the radio.

なお、比較のため図2に従来のラジオ200の一例を示す。本実施の形態によるラジオ300と同一の構成要素については、同一番号を付し説明を省略する。図2に示すように、ラジオ200は、電池パック210、電源回路314、ラジオ回路30およびスピーカ31を備えており、商用電源からの電源供給のためのACアダプタ入力端子313を有している。   For comparison, an example of a conventional radio 200 is shown in FIG. The same components as those of the radio 300 according to the present embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. As shown in FIG. 2, the radio 200 includes a battery pack 210, a power supply circuit 314, a radio circuit 30, and a speaker 31, and has an AC adapter input terminal 313 for supplying power from a commercial power supply.

電池パック210には、電池パック3と同様4本の電池セルを有する電池組3aが備えられており、正極端子311、負極端子312を介して電源回路314に接続されている。   Similar to the battery pack 3, the battery pack 210 includes a battery set 3 a having four battery cells, and is connected to a power supply circuit 314 through a positive electrode terminal 311 and a negative electrode terminal 312.

ラジオ200は、ACアダプタ入力部313から入力される商用電源、または電池パック210により駆動される。ラジオ300と同様に、電池パック210からの出力は電源回路314でラジオ回路30を駆動するための適正な電圧に変換されるため、複数種類の電源を使用することができる。しかしラジオ200では、外部の充電装置と接続する端子がないため、充電を行う時には電池パック210を取り外すことになる。また、充電は電池パック210を取り外して行うため、サーミスタ、電池種判別用抵抗、およびそれらに基づく信号を出力するための端子は備えられておらず、電池に関する情報を外部に出力することはできない構成となっている。   The radio 200 is driven by a commercial power source input from the AC adapter input unit 313 or the battery pack 210. Similar to the radio 300, the output from the battery pack 210 is converted into an appropriate voltage for driving the radio circuit 30 by the power supply circuit 314, so that a plurality of types of power supplies can be used. However, since the radio 200 does not have a terminal for connecting to an external charging device, the battery pack 210 is removed when charging. In addition, since charging is performed by removing the battery pack 210, the thermistor, the battery type discrimination resistor, and a terminal for outputting a signal based thereon are not provided, and information regarding the battery cannot be output to the outside. It has a configuration.

次に、上記のようなラジオ300と接続部310を介して接続され電池パック3を充電する太陽電池充電装置100、および太陽電池充電装置100とラジオ300とで構成されるソーラシステム1の構成について説明する。   Next, the solar battery charging device 100 that is connected to the radio 300 as described above through the connection unit 310 and charges the battery pack 3, and the configuration of the solar system 1 that includes the solar battery charging device 100 and the radio 300. explain.

図3に示すように、太陽電池充電装置100は、太陽電池を電源とする太陽電池ユニットであり、太陽電池120、充電制御回路200、充電制御回路200からの出力を外部の接続部110に出力する電線からなり、例えば一体のパネルに納められて構成されている。太陽電池120の出力電力は充電制御回路200に入力され、充電制御回路200は、太陽電池120の出力を電源とし被充電電池への充電が可能な所定の電力を接続部110へ出力する。充電制御回路200は、接続部110と接続部310を介してラジオ300と接続され、内蔵の電池パック3から出力される電池に関する情報に基づき電池パック3を充電する。   As shown in FIG. 3, the solar cell charging device 100 is a solar cell unit that uses a solar cell as a power source, and outputs the output from the solar cell 120, the charge control circuit 200, and the charge control circuit 200 to the external connection unit 110. For example, it is housed in an integral panel. The output power of the solar battery 120 is input to the charge control circuit 200, and the charge control circuit 200 outputs a predetermined power capable of charging the battery to be charged to the connection unit 110 using the output of the solar battery 120 as a power source. The charging control circuit 200 is connected to the radio 300 via the connection unit 110 and the connection unit 310, and charges the battery pack 3 based on information about the battery output from the built-in battery pack 3.

太陽電池120は、光が入射することにより発電する電源である。太陽電池120は、太陽電池充電装置100に取り外し可能に構成してもよい。充電制御回路200は、平滑コンデンサ6、スイッチング電源回路8を有しており、2次電池を充電する充電電力を生成し接続部110に出力する。また、充電制御回路200は、入力電圧フィードバック回路7、充電電圧フィードバック回路9、充電電流フィードバック回路10、マイコン11、補助電源2、電池種判別回路4、電池温度検出回路5、電池電圧検出回路12、充電オンオフ回路13を有し、充電電力を制御している。   The solar cell 120 is a power source that generates power when light enters. The solar battery 120 may be configured to be removable from the solar battery charger 100. The charging control circuit 200 includes a smoothing capacitor 6 and a switching power supply circuit 8, generates charging power for charging the secondary battery, and outputs the generated charging power to the connection unit 110. The charging control circuit 200 includes an input voltage feedback circuit 7, a charging voltage feedback circuit 9, a charging current feedback circuit 10, a microcomputer 11, an auxiliary power supply 2, a battery type determination circuit 4, a battery temperature detection circuit 5, and a battery voltage detection circuit 12. The charging on / off circuit 13 is provided to control charging power.

平滑コンデンサ6は、太陽電池120の出力を平滑する。スイッチング電源回路8は、充電電圧及び充電電流を制御するための回路であり、DC/DCコンバータ8a、PチャネルのFET8b、整流ダイオード8c、コイル8d、平滑コンデンサ8eから構成される。本実施形態においては、太陽電池の電圧を降圧して、充電電圧を生成する。DC/DCコンバータ8aは、平滑コンデンサ6のプラス側およびマイナス側の出力と、FET8bのゲートに接続されている降圧のための回路である。また、DC/DCコンバータ8aには、後述する充電電圧フィードバック回路9と充電電流フィードバック回路10とが出力するフィードバック信号が入力され、その信号に応じてFET8bのスイッチングのタイミングを制御することにより、充電電流および充電電圧を制御する。なお、FET8bのソースは、太陽電池120のプラス側に接続されている。整流ダイオード8cは、FET8aのドレインと太陽電池120のマイナス側との間に接続されている。コイル8dの入力側はFET8bのドレインに接続され、平滑コンデンサ8eは、コイル8dの出力側と太陽電池120のマイナス側との間に接続され、DC/DCコンバータ8aの出力を平滑する。   Smoothing capacitor 6 smoothes the output of solar cell 120. The switching power supply circuit 8 is a circuit for controlling a charging voltage and a charging current, and includes a DC / DC converter 8a, a P-channel FET 8b, a rectifier diode 8c, a coil 8d, and a smoothing capacitor 8e. In this embodiment, the voltage of the solar cell is stepped down to generate a charging voltage. The DC / DC converter 8a is a step-down circuit connected to the positive and negative outputs of the smoothing capacitor 6 and the gate of the FET 8b. The DC / DC converter 8a receives a feedback signal output from a charging voltage feedback circuit 9 and a charging current feedback circuit 10 to be described later, and controls the switching timing of the FET 8b in accordance with the signal to charge the DC / DC converter 8a. Control current and charge voltage. The source of the FET 8b is connected to the positive side of the solar cell 120. The rectifier diode 8c is connected between the drain of the FET 8a and the negative side of the solar cell 120. The input side of the coil 8d is connected to the drain of the FET 8b, and the smoothing capacitor 8e is connected between the output side of the coil 8d and the negative side of the solar cell 120, and smoothes the output of the DC / DC converter 8a.

入力電圧フィードバック回路7は、抵抗7a、7b、7c、7d、オペアンプ7eから構成される。抵抗7a、7bは、互いに直列に接続され、入力である太陽電池120の出力電圧を分圧し、分圧された値はオペアンプ7eの非反転入力端子に入力される。また、抵抗7c、7dは、互いに直列に接続され、電圧Vccの値を分圧し、入力電圧をある所定値に保つための入力電圧設定値としてオペアンプ7eの反転入力部に入力する。抵抗7a、7bによって分圧される太陽電池120の出力電圧値は、電圧Vccを抵抗7c、7dによって分圧した入力電圧設定値になるように、オペアンプ7eの出力信号に基づいて制御される。この入力電圧設定値として設定する値は、太陽電池120から概ね最大電力に近い電力を取出すことのできる値に設定する。   The input voltage feedback circuit 7 includes resistors 7a, 7b, 7c, 7d and an operational amplifier 7e. The resistors 7a and 7b are connected in series to each other and divide the output voltage of the solar cell 120 as an input, and the divided value is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 7e. The resistors 7c and 7d are connected in series with each other, divide the value of the voltage Vcc, and input it to the inverting input portion of the operational amplifier 7e as an input voltage setting value for keeping the input voltage at a certain predetermined value. The output voltage value of the solar cell 120 divided by the resistors 7a and 7b is controlled based on the output signal of the operational amplifier 7e so that the input voltage setting value obtained by dividing the voltage Vcc by the resistors 7c and 7d is obtained. The value set as the input voltage setting value is set to a value that allows the power to be taken out from the solar cell 120 substantially close to the maximum power.

充電電圧フィードバック回路9は、抵抗9a、9b、9c、9d、オペアンプ9e、ダイオード9fから構成される。抵抗9a、9bはスイッチング電源回路8の出力電圧、すなわち充電電圧を分圧し、分圧された値はオペアンプ9eの非反転入力端子に入力される。また、抵抗9c、9dは電圧Vccの値を分圧し、その分圧電圧は、充電電圧をある所定値に保つための充電電圧設定値としてオペアンプ9eの反転入力端子に入力される。抵抗9a、9bによって分圧される充電電圧と、電圧Vccを抵抗9c、9dによって分圧した充電電圧設定値との差に応じた信号がオペアンプ9eから出力され、その信号に基づきDC/DCコンバータ8aがスイッチングFET8bをスイッチングすることによって充電電圧を制御する。ここで、オペアンプ9eの出力側にはダイオード9fが直列に接続されているため、充電電圧設定値は、実際にはこの設定値以上に電池電圧を上昇させないためのリミット電圧値である。このように、DC/DCコンバータ8aは、電圧が充電電圧設定値より低下した場合は電圧を上昇させるようにFET8bのスイッチングを行い、逆に設定値より上昇した場合は電圧を低下させるようにFET8bスイッチングを行うことによって所定の電圧を維持する。   The charging voltage feedback circuit 9 includes resistors 9a, 9b, 9c and 9d, an operational amplifier 9e, and a diode 9f. The resistors 9a and 9b divide the output voltage of the switching power supply circuit 8, that is, the charging voltage, and the divided value is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 9e. The resistors 9c and 9d divide the value of the voltage Vcc, and the divided voltage is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 9e as a charging voltage setting value for keeping the charging voltage at a predetermined value. A signal corresponding to the difference between the charging voltage divided by the resistors 9a and 9b and the charging voltage set value obtained by dividing the voltage Vcc by the resistors 9c and 9d is output from the operational amplifier 9e, and the DC / DC converter is based on the signal. The charging voltage is controlled by 8a switching the switching FET 8b. Here, since the diode 9f is connected in series to the output side of the operational amplifier 9e, the charging voltage set value is actually a limit voltage value for preventing the battery voltage from rising above this set value. Thus, the DC / DC converter 8a performs switching of the FET 8b so as to increase the voltage when the voltage falls below the charging voltage set value, and conversely, the FET 8b reduces the voltage when the voltage rises above the set value. A predetermined voltage is maintained by switching.

充電電流フィードバック回路10は、シャント抵抗10aと、抵抗10b、10c、10d、10e、10f、オペアンプ10g、10h、ダイオード10iから構成される。シャント抵抗10aに電流が流れることにより、電流xシャント抵抗x(−1)というマイナス電位がオペアンプ10gの非反転入力端子に入力される。オペアンプ10g及び抵抗10b、10c、10dは反転増幅回路を構成しており、オペアンプ10gの非反転入力端子に入力された充電電流に比例したマイナス電位の値の10d/10c倍の値がその出力から出力される。出力された値は、オペアンプ10hの非反転入力端子に入力される。一方、オペアンプ10hの反転入力端子には、入力電圧フィードバック回路7からのフィードバック信号であるオペアンプ7eの出力が入力されている。オペアンプ10hは、シャント抵抗10aに流れる充電電流と、入力電圧フィードバック回路7の出力とに応じた電流制御信号を出力し、DC/DCコンバータ8aによりFET8bのスイッチングを制御し充電電流を制御する。このとき、オペアンプ10hの出力側にはダイオード10iが直列に接続されているため、電流制御信号は、実際には充電電流を所定値以上に上昇させないための信号である。   The charging current feedback circuit 10 includes a shunt resistor 10a, resistors 10b, 10c, 10d, 10e, and 10f, operational amplifiers 10g and 10h, and a diode 10i. When a current flows through the shunt resistor 10a, a negative potential of current x shunt resistor x (-1) is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 10g. The operational amplifier 10g and the resistors 10b, 10c, and 10d constitute an inverting amplifier circuit, and a value that is 10d / 10c times the negative potential proportional to the charging current input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 10g is obtained from the output. Is output. The output value is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 10h. On the other hand, the output of the operational amplifier 7e, which is a feedback signal from the input voltage feedback circuit 7, is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 10h. The operational amplifier 10h outputs a current control signal corresponding to the charging current flowing through the shunt resistor 10a and the output of the input voltage feedback circuit 7, and controls the switching of the FET 8b by the DC / DC converter 8a to control the charging current. At this time, since the diode 10i is connected in series to the output side of the operational amplifier 10h, the current control signal is a signal for actually preventing the charging current from rising above a predetermined value.

ここで、入力電圧(太陽電池120の電圧)が入力電圧フィードバック回路7において設定した入力電圧設定より上昇した場合を考える。本実施形態においては、オペアンプ9e、10hからのフィードバック出力に基づいてスイッチング電源回路8において充電電圧及び充電電流が制御される。すなわちオペアンプ9e、10hの非反転入力部と反転入力部の電位が同電位(イマジナリーショート)になるようにスイッチング電源回路8においてスイッチング制御が行われる。入力電圧が上昇することにより入力電圧フィードバック回路7におけるオペアンプ7eの入力部の釣り合いが取れなくなる。また、オペアンプ7eの出力は充電電流フィードバック回路10のオペアンプ10hの入力部に入力されているのでオペアンプ10hの入力部の釣り合いも取れなくなる。すると、スイッチング電源回路8は、オペアンプ10hからのフィードバック信号に基づきオペアンプ7e、10hの入力部の釣り合いが取れるようにスイッチングを行う。このスイッチングを行うことにより充電電流を、入力電圧が入力電圧設定まで低下するような値にまで上昇させる。逆に、入力電圧(太陽電池の電圧)が入力電圧フィードバック回路7において設定した入力電圧設定より低下した場合は、スイッチング電源回路8は、充電電流を、入力電圧が入力電圧設定まで上昇するような値にまで低下させる。すなわち、照射量が増し、太陽電池の電圧が上昇してきた場合は、充電電流を上昇させ、逆に照射量が減り、太陽電池の電圧が低下してきた場合は、充電電流を低下させるようにスイッチング電源回路8は制御を行うことによって太陽電池の電池電圧をある所定の値に制御させている。   Here, consider a case where the input voltage (the voltage of the solar battery 120) is higher than the input voltage setting set in the input voltage feedback circuit 7. In the present embodiment, the charging voltage and the charging current are controlled in the switching power supply circuit 8 based on the feedback output from the operational amplifiers 9e and 10h. That is, switching control is performed in the switching power supply circuit 8 so that the potentials of the non-inverting input portion and the inverting input portion of the operational amplifiers 9e and 10h become the same potential (imaginary short). As the input voltage rises, the input voltage feedback circuit 7 cannot balance the input section of the operational amplifier 7e. Further, since the output of the operational amplifier 7e is input to the input portion of the operational amplifier 10h of the charging current feedback circuit 10, the input portion of the operational amplifier 10h cannot be balanced. Then, the switching power supply circuit 8 performs switching so that the input parts of the operational amplifiers 7e and 10h are balanced based on the feedback signal from the operational amplifier 10h. By performing this switching, the charging current is increased to such a value that the input voltage decreases to the input voltage setting. Conversely, when the input voltage (solar cell voltage) is lower than the input voltage setting set in the input voltage feedback circuit 7, the switching power supply circuit 8 increases the charging current to the input voltage setting. Reduce to value. That is, when the irradiation amount increases and the solar cell voltage increases, the charging current is increased. Conversely, when the irradiation amount decreases and the solar cell voltage decreases, switching is performed to decrease the charging current. The power supply circuit 8 controls the battery voltage of the solar battery to a predetermined value by performing control.

マイコン11は、CPU11a、出力ポート11b、11c、11e、A/Dポート11e、11fから構成され、充電制御回路200の動作を制御している。   The microcomputer 11 includes a CPU 11a, output ports 11b, 11c, 11e, and A / D ports 11e, 11f, and controls the operation of the charge control circuit 200.

電池電圧検出回路12は、抵抗12a、12bから構成される。電池電圧は抵抗12aと12bによって分圧され、マイコン11のA/Dポート11fに入力される。   The battery voltage detection circuit 12 includes resistors 12a and 12b. The battery voltage is divided by the resistors 12a and 12b and input to the A / D port 11f of the microcomputer 11.

充電オンオフ回路13は、抵抗13a、13b、13c、13d、PchのFET13e、NchのFET1fから成る。FET13eのソースは、スイッチング電源回路8の出力側に接続され、ドレインは端子119に接続されている。FET13eのゲートは抵抗13dを介してFET13fのドレインに接続されている。また、抵抗13cは、FET13eのソース−ゲート間に接続され、抵抗13bは、FET13fのゲート−ソース間に接続されている。充電を行う場合は、マイコン11の抵抗13aに連なる出力ポート11bからハイ信号を出力することにより、FET13fをオンさせる。FET13fがオンすることによってPchのFET13eがオンして充電制御回路200と電池組3aとが接続され充電電流が流れ、充電が行われる。逆に充電を終了する場合は、マイコン11の抵抗13aに連なる出力ポートからロー信号を出力することにより、FET13fをオフさせる。FET13fがオフすることによってPchのFET13eがオフして充電制御回路200と電池組3aとの間が遮断されることによって充電が終了させられる。   The charge on / off circuit 13 includes resistors 13a, 13b, 13c, 13d, a Pch FET 13e, and an Nch FET 1f. The source of the FET 13 e is connected to the output side of the switching power supply circuit 8, and the drain is connected to the terminal 119. The gate of the FET 13e is connected to the drain of the FET 13f through the resistor 13d. The resistor 13c is connected between the source and gate of the FET 13e, and the resistor 13b is connected between the gate and source of the FET 13f. When charging, the FET 13f is turned on by outputting a high signal from the output port 11b connected to the resistor 13a of the microcomputer 11. When the FET 13f is turned on, the Pch FET 13e is turned on, the charge control circuit 200 and the battery set 3a are connected, a charging current flows, and charging is performed. Conversely, when charging is terminated, the FET 13f is turned off by outputting a low signal from the output port connected to the resistor 13a of the microcomputer 11. When the FET 13f is turned off, the Pch FET 13e is turned off, and the charge control circuit 200 and the battery set 3a are cut off, whereby the charging is terminated.

電池種判別回路4は、電池パック4aの種類を判別するための電池種判別手段であり、抵抗4aから構成される。電池種は、抵抗4aと、電池パック3内に設定された電池種判別抵抗3bとで電圧Vccを分圧した値を後述するマイコン11のA/Dポート11eに入力することによって判別する。ここでいう電池種とは、例えばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池のといった電池そのものの種類の違い、又は、リチウムイオン電池におけるセル数の違い(例えば4セル、5セルといった違い)または接続状態(直列、並列)の違いを差すものである。電池種を判別する必要があるのは、電池種によって充電制御方法が異なるため、電池種によってそれぞれ適した充電を行う必要があるためである。   The battery type discriminating circuit 4 is a battery type discriminating means for discriminating the type of the battery pack 4a, and includes a resistor 4a. The battery type is determined by inputting a value obtained by dividing the voltage Vcc by the resistor 4a and the battery type determining resistor 3b set in the battery pack 3 to an A / D port 11e of the microcomputer 11 described later. The battery type here means, for example, a difference in the type of the battery itself such as a lithium ion battery, a nickel hydride battery, or a nickel cadmium battery, or a difference in the number of cells in the lithium ion battery (for example, a difference such as 4 cells or 5 cells) or It is the difference between the connection states (series and parallel). The reason for determining the battery type is that the charge control method differs depending on the battery type, and accordingly, it is necessary to perform appropriate charging for each battery type.

電池温度検出回路5は、抵抗5a、5bより構成される電池温度検出手段である。電池温度は、抵抗5aと、抵抗5b及び電池パック3内の電池温度によって抵抗値が変化する感温素子であるサーミスタ3cの並列抵抗とで電圧Vccを分圧した値を、後述するマイコン11のA/Dポート11eに入力することによって読取る。   The battery temperature detection circuit 5 is a battery temperature detection means composed of resistors 5a and 5b. The battery temperature is a value obtained by dividing the voltage Vcc by the resistor 5a, the resistor 5b and the parallel resistance of the thermistor 3c, which is a temperature-sensitive element whose resistance value varies depending on the battery temperature in the battery pack 3, and the microcomputer 11 described later. Reading is performed by inputting to the A / D port 11e.

充電状態表示回路14は、充電の有無をユーザに報知するための表示回路であり、抵抗14a、14b、14c、LED14d、FET14eからなる。充電中においては、マイコン11の抵抗14bに連なる出力ポート11cからハイ信号を出力することにより、FET14eをオンさせ、LED14dを点灯させる。逆に充電していない場合は、出力ポート11cからロー信号を出力することにより、FET14eをオフさせ、LED14dを消灯させる。   The charging state display circuit 14 is a display circuit for informing the user of the presence or absence of charging, and includes resistors 14a, 14b, 14c, an LED 14d, and an FET 14e. During charging, by outputting a high signal from the output port 11c connected to the resistor 14b of the microcomputer 11, the FET 14e is turned on and the LED 14d is turned on. Conversely, when the battery is not charged, the FET 14e is turned off and the LED 14d is turned off by outputting a low signal from the output port 11c.

補助電源2は、マイコン11や各オペアンプ等の電源であり、DC/DCコンバータ2aと、PchのFET2bと、整流ダイオード2cと、コイル2dと、平滑コンデンサ2eと、抵抗2f、2gとから構成される。本実施形態においては、太陽電池の電圧を降圧して、マイコン11等の電源となる電圧Vccを生成する。DC/DCコンバータ2aは、平滑コンデンサ6の出力を降圧する。DC/DCコンバータ2aは、出力電圧を抵抗2f、2gによって分圧した値が、DC/DCコンバータ2aの内部において設定されているある所定値になるようにスイッチング素子であるFET2bをスイッチングする。抵抗2f、2gの値は所望の電圧Vccを抵抗2f、2gによって分圧した場合の値がDC/DCコンバータ2aの内部において設定されている所定電圧になるように設定すればよい。   The auxiliary power source 2 is a power source for the microcomputer 11 and operational amplifiers, and includes a DC / DC converter 2a, a Pch FET 2b, a rectifier diode 2c, a coil 2d, a smoothing capacitor 2e, and resistors 2f and 2g. The In this embodiment, the voltage of the solar cell is stepped down to generate a voltage Vcc that serves as a power source for the microcomputer 11 and the like. The DC / DC converter 2a steps down the output of the smoothing capacitor 6. The DC / DC converter 2a switches the FET 2b, which is a switching element, so that a value obtained by dividing the output voltage by the resistors 2f and 2g becomes a predetermined value set in the DC / DC converter 2a. The values of the resistors 2f and 2g may be set so that a value obtained when the desired voltage Vcc is divided by the resistors 2f and 2g becomes a predetermined voltage set in the DC / DC converter 2a.

次に、図3および図4を参照しながら本発明の一実施の形態によるソーラシステムの動作を説明する。まず、入力電源である太陽電池120が太陽電池充電装置100に接続されると、太陽電池充電装置100が太陽電池120を電源として動作状態になる。二次電池が実装される前においては、充電が行われていない状態をユーザに報知するためにLED14dは消灯状態となっている(ステップ301)。LED14dを消灯するためには、マイコン11の抵抗14bと連なる出力ポート11Cからロー信号を出力することによりFET14eをオフさせる。ステップ302で、電池パック3が充電装置に実装されたか否かを判別する。電池パック3の接続は、例えばマイコン11のA/Dポート11eに入力される電池温度検出回路4の検出信号の変化によって判別すればよい。次に、電池種検出回路4からの検出信号に基づき、電池種を判別する(ステップ303)。電池種は電池パック3内の電池種判別素子3bの抵抗値に対応して設定されており、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池といった種類の違いや、14.4V、18V電池といった出力電圧値、又は電池パック3内の電池セルの組数や接続状態に基づいて設定される。   Next, the operation of the solar system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, when the solar battery 120 as an input power source is connected to the solar battery charger 100, the solar battery charger 100 enters an operating state using the solar battery 120 as a power source. Before the secondary battery is mounted, the LED 14d is turned off to notify the user that charging is not being performed (step 301). In order to turn off the LED 14d, the FET 14e is turned off by outputting a low signal from the output port 11C connected to the resistor 14b of the microcomputer 11. In step 302, it is determined whether or not the battery pack 3 is mounted on the charging device. The connection of the battery pack 3 may be determined by, for example, a change in the detection signal of the battery temperature detection circuit 4 input to the A / D port 11e of the microcomputer 11. Next, the battery type is determined based on the detection signal from the battery type detection circuit 4 (step 303). The battery type is set in accordance with the resistance value of the battery type discriminating element 3b in the battery pack 3. For example, the type of lithium ion battery, nickel hydrogen battery, nickel cadmium battery, 14.4V, 18V battery, etc. Or the number of battery cells in the battery pack 3 or the connection state.

ここで、リチウムイオン電池の場合とそうでない場合とを判別する(ステップ304)。リチウムイオン電池の場合には(ステップ304:YES)、ステップ305で充電を開始する。充電の開始は、マイコン11の抵抗13aに連なる出力ポート11bからハイ信号を出力することにより、FET13f及びFET13eをオンさせ、スイッチング電源回路8と、電池パック3とが接続されることによって行われる。充電が開始されたら、充電の開始をユーザに報知するために、充電状態表示回路14におけるLED14dを点灯させる(ステップ306)。LED14dを点灯させるには、マイコン11の抵抗14bに連なる出力ポート11Cからハイ信号を出力し、FET14eをオンさせる。   Here, a determination is made as to whether the battery is a lithium ion battery or not (step 304). In the case of a lithium ion battery (step 304: YES), charging is started in step 305. Charging is started by outputting a high signal from the output port 11b connected to the resistor 13a of the microcomputer 11 to turn on the FET 13f and FET 13e, and the switching power supply circuit 8 and the battery pack 3 are connected. When charging is started, the LED 14d in the charging state display circuit 14 is turned on to notify the user of the start of charging (step 306). To turn on the LED 14d, a high signal is output from the output port 11C connected to the resistor 14b of the microcomputer 11, and the FET 14e is turned on.

またこのとき、満充電か否かを判別するため、電池電圧が所定値以上かを検出する(ステップ307)。電池電圧は、電池電圧検出回路12からA/Dポート11fに入力される信号によってマイコン11が検出する。所定値以上とならない間は、ステップ307を繰り返す。この際の満充電と判別する電池電圧の所定値は、ステップ303において検出した電池種に基づき、例えば4セル直列接続のリチウムイオン電池であれば、4セルx4.2V=16.8V、5セル直列接続のリチウムイオン電池であれば、5セルx4.2V=21Vといったようにセルあたり4.2Vに設定すればよい。所定値以上となった場合には、満充電であると判断し、充電を終了する(ステップ311)。充電の終了は、マイコン11の抵抗13aと連なる出力ポート11bからロー信号を出力することにより、FET13f及びFET13eをオフさせ、スイッチング電源回路8と電池パック3を遮断するとによって行われる。   At this time, in order to determine whether or not the battery is fully charged, it is detected whether the battery voltage is equal to or higher than a predetermined value (step 307). The microcomputer 11 detects the battery voltage based on a signal input from the battery voltage detection circuit 12 to the A / D port 11f. Step 307 is repeated as long as the predetermined value is not exceeded. The predetermined value of the battery voltage that is determined to be fully charged at this time is based on the battery type detected in step 303, for example, 4 cells × 4.2V = 16.8V, 5 cells if it is a lithium ion battery connected in series of 4 cells. In the case of a series-connected lithium ion battery, the voltage may be set to 4.2 V per cell such as 5 cells × 4.2 V = 21 V. If it is equal to or greater than the predetermined value, it is determined that the battery is fully charged, and charging is terminated (step 311). The charging is terminated by outputting a low signal from the output port 11b connected to the resistor 13a of the microcomputer 11 to turn off the FET 13f and the FET 13e and shut off the switching power supply circuit 8 and the battery pack 3.

ステップ304でNOの場合には、ステップ308で充電を開始し、LED14dを点灯する(ステップ309)。このとき、電池の種類としては、例えばニカド電池、ニッケル水素電池などが考えられ、満充電を判別する方法としては、電池温度検出回路5において検出される電池温度が、充電中において所定温度以上に達したら充電を満充電と判別するといった方法が挙げられる。ステップ310において、電池温度が所定値以上になった場合、満充電と判別し、充電を終了する(ステップ311)。   If NO in step 304, charging is started in step 308 and the LED 14d is turned on (step 309). At this time, for example, a nickel-cadmium battery, a nickel-metal hydride battery, or the like can be considered as the type of battery. As a method of determining full charge, the battery temperature detected by the battery temperature detection circuit 5 is equal to or higher than a predetermined temperature during charging. For example, a method may be used in which the charging is determined to be a full charge. In step 310, when the battery temperature becomes equal to or higher than a predetermined value, it is determined that the battery is fully charged, and the charging is terminated (step 311).

ステップ311において充電を終了させたら、充電が終了したことをユーザの報知するために充電状態表示回路14のLED14bを消灯させる(ステップ312)。LED14bを消灯するにはマイコン11の抵抗14bに連なる出力ポート11Cからロー信号を出力し、FET14eをオフさせる。次に電池パック3が充電装置から抜かれたか否かを判別し(ステップ313)、抜かれた場合はステップ301に戻る。   When charging is terminated in step 311, the LED 14 b of the charging state display circuit 14 is turned off in order to notify the user that the charging is completed (step 312). To turn off the LED 14b, a low signal is output from the output port 11C connected to the resistor 14b of the microcomputer 11, and the FET 14e is turned off. Next, it is determined whether or not the battery pack 3 has been removed from the charging device (step 313).

以上のような動作により、本実施の形態によるソーラシステム1では、ラジオ300には電池パック3への充電に関する一切の回路は搭載しない構成とし、接続部310に接続される太陽電池充電装置100からの電力供給と充電制御により、ラジオ300に装着された電池パック3への充電を可能としている。また、ラジオ300に充電回路を内蔵していないので、軽量化、低コスト化および低ノイズ化が可能である。   With the operation as described above, the solar system 1 according to the present embodiment is configured such that the radio 300 does not include any circuit relating to the charging of the battery pack 3, and the solar battery charging device 100 connected to the connection unit 310 is configured. The battery pack 3 attached to the radio 300 can be charged by the power supply and the charging control. In addition, since the charging circuit is not incorporated in the radio 300, it is possible to reduce the weight, the cost, and the noise.

さらに、ラジオ300に内蔵された電池パック3の電池種を太陽電池充電装置100が判別し、電池種に応じた方法で満充電を検知して充電を停止する。よって、ラジオ300の内部に備えられた電池の種類が不明でも、太陽電池120を電源として、ラジオ300内部の電池パック3を安全に充電することができる。よって、ユーザは、電池パック3の電池種および出力電圧を気にすることなく太陽電池充電装置100を使用できる。   Furthermore, the solar battery charger 100 determines the battery type of the battery pack 3 built in the radio 300, detects full charge by a method according to the battery type, and stops charging. Therefore, even if the type of battery provided in the radio 300 is unknown, the battery pack 3 inside the radio 300 can be safely charged using the solar battery 120 as a power source. Therefore, the user can use the solar battery charger 100 without worrying about the battery type and output voltage of the battery pack 3.

次に、図5を参照しながら、本発明の変形例によるソーラシステム500について説明する。ソーラシステム500とソーラシステム1との共通の構成要素については同一の番号を付し重複説明を省略する。   Next, a solar system 500 according to a modification of the present invention will be described with reference to FIG. Constituent elements common to the solar system 500 and the solar system 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図5に示すように、本変形例によるソーラシステム500は、ラジオ470と、太陽電池充電装置400とで構成される。   As shown in FIG. 5, the solar system 500 according to the present modification includes a radio 470 and a solar battery charger 400.

ラジオ470は、ラジオ回路30、電源回路314、着脱可能な電池パック460を有している。また、太陽電池充電装置400と接続する接続部350を有している。接続部350は、上記実施の形態による接続部310の構成に保護回路3eからの信号が出力される端子320を加えたものである。電池パック460は、電池パック3の構成に加え、保護回路3eおよび電流検出抵抗3dを有している。この例では、保護回路3eは直列に接続された電池組3aの各電池セルの電圧を監視し、どれか一つでも所定電圧値よりも高くなれば充電停止信号を出力端子320を介して出力する。また、保護回路3eは、電流検出抵抗3dにより所定電流値よりも大きい電流を検出すると、充電停止信号を出力端子320を介して出力する。   The radio 470 includes a radio circuit 30, a power supply circuit 314, and a detachable battery pack 460. Moreover, it has the connection part 350 connected with the solar cell charging device 400. FIG. The connection unit 350 is obtained by adding a terminal 320 to which a signal from the protection circuit 3e is output to the configuration of the connection unit 310 according to the above embodiment. The battery pack 460 includes a protection circuit 3e and a current detection resistor 3d in addition to the configuration of the battery pack 3. In this example, the protection circuit 3e monitors the voltage of each battery cell of the battery set 3a connected in series, and outputs a charge stop signal via the output terminal 320 if any one of the battery cells becomes higher than a predetermined voltage value. To do. The protection circuit 3e outputs a charge stop signal via the output terminal 320 when the current detection resistor 3d detects a current larger than a predetermined current value.

太陽電池充電装置400は、太陽電池120、充電制御回路450、充電制御回路450からの出力を外部の接続部150に出力する電線からなり、例えば一体のパネルに納められて構成されている。接続部150は、上記実施の形態の接続部110の構成に保護回路3eからの充電停止信号を伝達する端子111を加えたものである。端子111は、充電オンオフ回路13のFET13fのゲートに接続されている。端子111に充電停止信号が入力されると、充電オンオフ回路13のFET13fおよびFET13eがオフし、スイッチング電源回路8と電池460との接続を遮断することにより充電を停止する。   The solar battery charger 400 includes a solar battery 120, a charge control circuit 450, and an electric wire that outputs an output from the charge control circuit 450 to an external connection unit 150, and is configured to be housed in an integrated panel, for example. The connection unit 150 is obtained by adding a terminal 111 for transmitting a charge stop signal from the protection circuit 3e to the configuration of the connection unit 110 of the above embodiment. The terminal 111 is connected to the gate of the FET 13 f of the charge on / off circuit 13. When a charge stop signal is input to the terminal 111, the FET 13f and the FET 13e of the charge on / off circuit 13 are turned off, and the charging is stopped by disconnecting the connection between the switching power supply circuit 8 and the battery 460.

このように、本変形例によるソーラシステム500によれば、電池460において過充電、過電流等が生ずるとその情報を充電制御回路450が検出し、それに応じて充電を制御することができる。   As described above, according to the solar system 500 according to the present modification, when the battery 460 is overcharged, overcurrent, etc., the charge control circuit 450 detects the information, and charging can be controlled accordingly.

以上のように、本発明の変形例によるソーラシステム500によれば、ラジオ470には電池パック460への充電に関する一切の回路は搭載しない構成とし、接続部350に接続される太陽電池充電装置400からの電力供給と充電制御により、ラジオ470に装着された電池パック460への充電を可能としている。また、ラジオ470に充電回路を内蔵していないので、軽量化、低コスト化および低ノイズ化が可能である。   As described above, according to the solar system 500 according to the modified example of the present invention, the radio 470 does not include any circuit related to the charging of the battery pack 460, and the solar battery charger 400 connected to the connection unit 350. The battery pack 460 attached to the radio 470 can be charged by the power supply and charging control. In addition, since the charging circuit is not incorporated in the radio 470, it is possible to reduce weight, cost, and noise.

さらに、ラジオ470に内蔵された電池パック460の電池種を太陽電池充電装置400が判別し、電池種に応じた方法で満充電を検知して充電を停止する。また、保護回路3eが電池パック460の過電流および過充電を検出し、接続端子320から出力する。太陽電池充電装置400は、これらを検知して充電を停止する。よって、ラジオ470の内部に備えられた電池の種類が不明でも、太陽電池120を電源として、ラジオ470内部の電池パック460を安全に充電することができる。よって、ユーザは、電池パック460の電池種および出力電圧を気にすることなく太陽電池充電装置100を使用できる。   Furthermore, the solar battery charger 400 determines the battery type of the battery pack 460 built in the radio 470, detects full charge by a method according to the battery type, and stops charging. Further, the protection circuit 3 e detects an overcurrent and overcharge of the battery pack 460 and outputs it from the connection terminal 320. The solar battery charger 400 detects these and stops charging. Therefore, even if the type of battery provided inside radio 470 is unknown, battery pack 460 inside radio 470 can be safely charged using solar battery 120 as a power source. Therefore, the user can use the solar battery charger 100 without worrying about the battery type and output voltage of the battery pack 460.

上記実施の形態および変形例において、太陽電池充電装置100、400は、本発明の太陽電池ユニットに相当し、ラジオ300、470は、機器に相当し、端子331、337は、充電電力入力手段に相当し、端子329、333、335は、情報出力手段に相当し、接続部110、150は、外部接続手段に相当し、マイコン11は、情報検出手段に相当し、充電オンオフ回路13は、充電制御手段に相当する。   In the above-described embodiments and modifications, the solar battery chargers 100 and 400 correspond to the solar battery unit of the present invention, the radios 300 and 470 correspond to devices, and the terminals 331 and 337 serve as charging power input means. The terminals 329, 333, and 335 correspond to information output means, the connection units 110 and 150 correspond to external connection means, the microcomputer 11 corresponds to information detection means, and the charging on / off circuit 13 is charged. It corresponds to the control means.

本発明によるソーラシステムは、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、電池電圧または電池温度が所定値よりも高くなると満充電と判断する満充電検出方法について説明したが、これらの満充電検出方法は一例でありこれに限るものではなく、適宜定める必要がある。太陽電池充電装置の回路構成は、同様の作用、動作を行うものであれば上記構成に限定されない。また、機器としてはラジオに限らず、CD等の音楽プレーヤ、テレビなどの画像表示装置その他の電気機器にも適用が可能である。二次電池としては、上記に限らず他の電池種を用いたものでもよい。   The solar system according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims. For example, the full charge detection method for determining that the battery is fully charged when the battery voltage or the battery temperature becomes higher than a predetermined value has been described. However, these full charge detection methods are merely examples, and are not limited thereto, and need to be appropriately determined. . The circuit configuration of the solar battery charger is not limited to the above configuration as long as the same operation and operation are performed. Further, the device is not limited to a radio, but can also be applied to a music player such as a CD, an image display device such as a television, and other electrical devices. The secondary battery is not limited to the above, but may be another battery type.

本発明のソーラシステムは、二次電池を用いて駆動される電気機器に利用可能である。   The solar system of the present invention can be used for an electric device driven using a secondary battery.

1、500:ソーラシステム 7:入力電圧制御回路 8:スイッチング電源回路 9:充電電圧フィードバック回路 10:充電電流フィードバック回路 11:マイコン 13:充電オンオフ回路 100、400 太陽電池充電装置 120:太陽電池 200、450:充電制御回路 300、470:ラジオ 3、460:電池パック 3a:電池組 3b:電池種判別抵抗 3c:サーミスタ 111、113、115、117、119、329、331、333、335、337:端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,500: Solar system 7: Input voltage control circuit 8: Switching power supply circuit 9: Charge voltage feedback circuit 10: Charge current feedback circuit 11: Microcomputer 13: Charge on / off circuit 100, 400 Solar battery charger 120: Solar battery 200, 450: Charge control circuit 300, 470: Radio 3, 460: Battery pack 3a: Battery set 3b: Battery type discrimination resistor 3c: Thermistor 111, 113, 115, 117, 119, 329, 331, 333, 335, 337: Terminal

Claims (1)

太陽電池及び前記太陽電池から出力された電力を電源として電池の充電を行う充電器を有する太陽電池ユニットと、異なる電圧を出力する複数種類の電池を電源として使用可能で、前記複数種類の電池のいずれかを着脱可能に接続した機器とを有するソーラシステムであって、
前記機器は、
前記電池を充電する電力が入力される充電電力入力手段と、
前記電池に関する情報を出力するための情報出力手段と、を備えており、
前記太陽電池ユニットは、
前記機器に備えられた前記充電電力入力手段と前記情報出力手段とに接続される外部接続手段を備え、
前記充電器は、
前記機器に接続された前記電池の情報を前記情報出力手段及び前記外部接続手段を介して読み取る情報検出手段と、
前記情報に基づいて充電制御を実行する充電制御手段と、
を有することを特徴とするソーラシステム。
A solar cell unit having a solar cell and a charger that charges the battery using the power output from the solar cell as a power source, and a plurality of types of batteries that output different voltages can be used as a power source. A solar system having a device detachably connected to one of them,
The equipment is
Charging power input means for inputting power for charging the battery;
An information output means for outputting information on the battery,
The solar cell unit is
An external connection means connected to the charging power input means and the information output means provided in the device;
The charger is
Information detection means for reading information of the battery connected to the device via the information output means and the external connection means;
Charge control means for performing charge control based on the information;
A solar system characterized by comprising:
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