JP2014138432A - Power supply device and power supply unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源装置及び電源ユニットに関し、特に、取り外し自在な電動自転車のバッテリを用いて非常用の電源を提供する電源装置及び電源ユニットに関する。 The present invention relates to a power supply device and a power supply unit, and more particularly to a power supply device and a power supply unit that provide an emergency power supply using a battery of a removable electric bicycle.
地震や火災等の大規模な災害が発生した場合、断線等により停電し、数日間にわたって復旧の目途が立たない場合がある。
このような災害発生時において携帯電話機等の通信機器の充電が十分ではない場合、家族等とも長期間にわたって連絡が取れず、安否の確認が困難となってしまう。また、ラジオや照明等、緊急時の情報収集や生活に必要な最低限の電力の確保もままならないため、何日にもわたって不自由な生活が続くこととなる。
一方で、いつ発生するかわからない災害のために、非常用の電源を常時確保しておくのは手間の面でもコストの面でも非常に負担が大きい。
When a large-scale disaster such as an earthquake or fire occurs, a power failure may occur due to a disconnection or the like, and recovery may not be possible for several days.
When charging of communication equipment such as a mobile phone is not sufficient when such a disaster occurs, it is difficult to contact a family member for a long period of time, making it difficult to confirm safety. In addition, the collection of emergency information, such as radio and lighting, and the securing of the minimum power required for daily life will not remain, and this will lead to inconvenient life for many days.
On the other hand, for disasters that do not know when they occur, it is very burdensome to keep an emergency power supply in terms of both labor and cost.
平常時には他の用途に使用されている電源を上記のような災害発生時に非常用電源として転用できるものとして、特許文献1に開示する逆給電機能付き給電装置が提案されている。
この特許文献1に開示の給電装置は、平常時には系統電源から電気自動車に搭載されたバッテリに充電を行い、系統電源の停電が発生したときには、電気自動車に搭載されたバッテリから無線通信器へ電力を供給するというものである。
A power supply device with a reverse power supply function disclosed in
The power supply device disclosed in
しかしながら、上述のように、特許文献1の給電装置は、専用の通信機器に電力を供給するものであるから、個人が所有する汎用の携帯電話機やラジオ等には使用するのが困難であるという問題点がある。
また、特許文献1の給電装置は、電気自動車のバッテリから直接電力の供給を受けるので、利用したい場所まで電気自動車を移動させる必要があるが、地震発生時には道路が崩壊したり重度の渋滞が発生したりすることが多く、実際に利用したい場所まで電気自動車を移動させることができず、非常用電源を提供できないおそれがある。
However, as described above, since the power supply apparatus of
Moreover, since the electric power feeder of
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、平常時には他の用途に使用されている電源を地震等の災害発生時において汎用の電子機器へ電力供給が可能な非常用電源として使用するとともに、利用したい場所へ容易に持ち運び可能な電源装置及び電源ユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a power source used for other purposes is used as an emergency power source capable of supplying power to a general-purpose electronic device in the event of a disaster such as an earthquake. It is another object of the present invention to provide a power supply device and a power supply unit that can be easily carried to a place where they want to use.
かかる目的を達成するため、本発明における電源装置は、電動自転車に対して専用に使用され、電動自転車から取り外し可能なバッテリを利用する電源装置であって、電動自転車から取り外されたバッテリを装着し、装着したバッテリから出力される電力を電気機器へ供給することを特徴とする。 In order to achieve such an object, a power supply device according to the present invention is a power supply device that is used exclusively for an electric bicycle and uses a battery that can be detached from the electric bicycle, and is equipped with a battery that has been removed from the electric bicycle. The electric power output from the attached battery is supplied to the electric device.
また、本発明における電源装置は、電動自転車から取り外し可能なバッテリを利用する電源装置であって、電動自転車から取り外されたバッテリを保持する保持部と、バッテリが保持部に保持されているとき、電動自転車のバッテリの入出力端子と接続する入力端子と、入力端子を介して入力するバッテリからの直流電力を交流電力に変換するインバータと、インバータにより変換された交流電力を電気機器へ供給する出力端子とを有することを特徴とする。 Further, the power supply device according to the present invention is a power supply device that uses a battery that is removable from the electric bicycle, and holds the battery removed from the electric bicycle, and when the battery is held by the holding portion, An input terminal connected to the input / output terminal of the battery of the electric bicycle, an inverter that converts DC power from the battery that is input via the input terminal into AC power, and an output that supplies the AC power converted by the inverter to the electrical equipment And a terminal.
また、本発明における電源装置は、出力端子は汎用のコンセントであることを特徴とする。 In the power supply device according to the present invention, the output terminal is a general-purpose outlet.
また、本発明における電源装置は、保持部にはバッテリを保持する側に立設する一対の立設片が設けられ、一対の立設片間は、バッテリの幅と略同寸に構成されていることを特徴とする。 In the power supply device according to the present invention, the holding portion is provided with a pair of standing pieces standing on the side holding the battery, and the space between the pair of standing pieces is configured to be approximately the same as the width of the battery. It is characterized by being.
また、本発明における電源装置は、保持部の先端に設けられた切欠きにより構成される一対の誘導片をさらに有し、一対の誘導片間は、バッテリの入出力端子の反対側の先端であって、バッテリを保持部で保持したときに保持部に接触する側に突出して設けられる凸部の幅と略同寸であることを特徴とする。 In addition, the power supply device according to the present invention further includes a pair of guide pieces configured by notches provided at the tip of the holding portion, and a gap between the pair of guide pieces is a tip opposite to the input / output terminal of the battery. And when it hold | maintains with a holding | maintenance part, it is substantially the same dimension as the width | variety of the convex part which protrudes and is provided in the side which contacts a holding | maintenance part.
また、本発明における電源ユニットは、上記の電源装置に対しバッテリを装着して構成されることを特徴とする。 A power supply unit according to the present invention is configured by mounting a battery on the power supply device.
本発明は、電動自転車に対して専用に使用され電動自転車から取り外し可能なバッテリから出力される電力を電気機器へ供給するように構成されているので、平常時には電動自転車専用に使用されている電源を地震等の災害発生時において汎用の電子機器へ電力供給が可能な非常用電源として使用できるとともに、利用したい場所へ容易に持ち運ぶことが可能となる。 Since the present invention is configured to supply electric equipment with electric power that is used exclusively for an electric bicycle and is output from a battery that is removable from the electric bicycle, a power supply that is used exclusively for the electric bicycle during normal times. Can be used as an emergency power source that can supply power to general-purpose electronic equipment in the event of a disaster such as an earthquake, and can be easily carried to a place where it is desired to be used.
(1)電源ユニットの概要
本発明の実施の形態における電源ユニットは、電動自転車等の電動車両の取り外し可能なバッテリを地震等の災害発生時等において非常用電源として使用可能にするものである。
この本実施の形態における電源ユニットは、上記電動自転車のバッテリと、このバッテリを保持するとともにバッテリの電力の変換を行ってその変換した電力を電気機器へ供給する電源装置とを有して構成される。
本実施の形態における電源ユニットは、上記のように構成されることにより、本来電動自転車を駆動させる以外に用途のない専用のバッテリを、通信機器やラジオ、照明等の緊急性の高い電気機器へ電力を供給する非常用電源として使用することが可能となる。
(1) Outline of power supply unit The power supply unit according to the embodiment of the present invention enables a removable battery of an electric vehicle such as an electric bicycle to be used as an emergency power supply in the event of a disaster such as an earthquake.
The power supply unit according to the present embodiment is configured to include the battery of the electric bicycle and a power supply device that holds the battery and converts the power of the battery and supplies the converted power to an electric device. The
The power supply unit according to the present embodiment is configured as described above, so that a dedicated battery that is not originally used other than driving an electric bicycle can be used as a highly urgent electrical device such as a communication device, a radio, and a lighting device. It can be used as an emergency power source for supplying power.
(2)電源ユニットの構成
図1は、本発明の実施の形態における電源装置10の外観を示す図である。
本実施の形態では、電源ユニットにおける長さ方向、幅方向及び高さ方向を以下のように定める。すなわち、電源装置10のバッテリ保持面(載置面)において、電源装置10とバッテリの両端子の接続方向を長さ方向とし、上記保持面上で長さ方向に直交する方向を幅方向とする。また、上記保持面に直交する方向を高さ方向とする。
図に示すように、電源装置10は、電源装置10の外装筺体を構成するとともに電動自転車のバッテリを保持する保持部11と、バッテリの入出力端子と接続する入力端子12と、電子機器の入力端子と接続する出力端子13と、保持部11の長さ方向の一方の先端に設けられた切欠きにより形成される一対の突片状の部材であって、バッテリを保持部11上の適切な位置に誘導してバッテリの入出力端子を電源装置10の入力端子12に容易に接続させる一対の誘導片14a,14bと、上記保持部11上において高さ方向(バッテリ載置側)に立設される一対の部材であって、これらの間隔がバッテリの幅と略同寸に構成される(わずかにバッテリの幅の方が短くなるように構成される)立設片15a,15bと、電源装置10による電力供給のオン/オフを切り替えるスイッチ16と、LED等により構成され、バッテリから供給される電力により点灯して電源装置10の動作状態を表すランプ17a,17bとを有して構成される。
(2) Configuration of Power Supply Unit FIG. 1 is a diagram showing an appearance of the
In the present embodiment, the length direction, the width direction, and the height direction in the power supply unit are determined as follows. That is, on the battery holding surface (mounting surface) of the
As shown in the figure, the
図2は、本発明の実施の形態における電源ユニットの構成を示す図である。
なお、本図では、図1に示した誘導片14a,14b、立設片15a,15b、スイッチ16及びランプ17a,17b等は省略している。
図に示すように、本実施の形態における電源ユニットは、電気機器へ電力を供給する電源装置10と、その電源装置10に装着して電源として機能するバッテリ20とを有して構成される。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the power supply unit in the embodiment of the present invention.
In this figure, the
As shown in the figure, the power supply unit in the present embodiment includes a
図に示すように、電源装置10は、電源装置10の外装筺体として機能する保持部11の内部にインバータ101と、電力線102,103とを有している。このインバータ101は、電力線102,103を介してそれぞれ入力端子12,出力端子13と接続されている。
As shown in the figure, the
バッテリ20は、蓄電機能を有する部分とバッテリの外装筺体とを構成するバッテリ本体21と、バッテリ本体21へ電力を入力またはバッテリ本体21から電力を出力する入出力端子22とを有して構成される。
このバッテリ20は、電動自転車に使用される取り外し可能な専用のバッテリであって、通常、電動自転車以外の他の機器に接続して使用することはできない。
また、バッテリ20は、電源装置10に装着したとき、その全体重量が持ち運び可能な程度に軽量であることが好ましい。このように軽量に構成することにより、災害発生時等の非常時には電源ユニットを使用したい場所まで容易に持ち運び非常用電源として使用することができるようになる。
The
The
Moreover, it is preferable that the
(3)バッテリ20の装着方法
図3は、本発明の実施の形態における電源ユニットの外観斜視図である。
また、図4は、その電源ユニットの正面図である。
次に、図2〜4を用いて、バッテリ20を電源装置10に装着して電源ユニットを構成する手順について説明する。
図に示すように、バッテリ本体21の先端の一部には、電源装置10に接する側に突出し、バッテリ20を電源装置10に装着する際に電源装置10の適切な位置に誘導する凸部23が設けられている。
この凸部23の幅は、上記誘導片14a,14b間の距離と略同寸となるように設けられている(わずかに凸部23の幅の方が短くなるように設けられている)。
電源ユニット構成時には、電源装置の10の入力端子12と、バッテリ20の入出力端子22とを互いに対向させるようにバッテリ20を保持部11上に載置し、その載置したバッテリ20を保持部11上において図2の矢印Aの方向(長さ方向)に摺動させて、凸状に形成されている入力端子12を、凹状に形成されているバッテリ20の入出力端子22に挿嵌することにより、端子同士12,22を物理的及び電気的に接続してバッテリ20を電源装置10に装着固定する。
このとき、凸部23が電源装置10の誘導片14a,14b間に挟まれるようにするとともに、バッテリ本体21が立設片15a,15b間に挟まれるようにしてバッテリ20を保持部11上で摺動させることにより、バッテリ20を保持部11上の適切な位置に誘導し、端子同士12,22を容易に接続することが可能となる。
(3) Mounting Method of
FIG. 4 is a front view of the power supply unit.
Next, a procedure for configuring the power supply unit by mounting the
As shown in the drawing, a part of the tip of the battery
The width of the
When the power supply unit is configured, the
At this time, the
このように、本実施の形態では、入力端子12を入出力端子22へ挿嵌することにより装着固定されるが、その装着するための構成としては、これに限定されることなく、他の構成により装着固定されるようにしてもよい。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、上記のように、立設片15a,15b間にバッテリ本体21を挟むようにするとともに、誘導片14a,14b間に凸部23を挿嵌させることにより、電源装置10の保持部11上の適切な位置にバッテリ20を誘導するように構成しているが、その他の構成によりバッテリ20を誘導するようにしてもよい。
例えば、バッテリ20の保持部11に接する側に上記の摺動方向に沿って凸条を設け、一方、電源装置10のバッテリ20に接する側に上記凸条の形状に合うように溝部を設ける。このように構成した場合、この溝部に上記凸条を嵌挿させて上記摺動方向に沿って摺動させることで、上記誘導片14a,14b又は立設片15a,15bと同様に、バッテリ20を保持部11上の適切な位置に容易に誘導させることが可能となる。
Further, in the present embodiment, as described above, the battery
For example, a protrusion is provided along the sliding direction on the side of the
(4)電気機器への電力の供給方法
次に、図2を用いて、電源ユニットが電気機器へ電力供給するときの作用について説明する。
上記のように両端子12,22が接続されると、バッテリ本体21から直流電力が、入出力端子22、入力端子12及び電力線102を介してインバータ101へ入力される。
インバータ101は、その入力されたバッテリ20からの直流電力を交流電力に変換し、適宜電圧値も調整する。
ここで、スイッチ16をオンにすると、上記変換された交流電力は、電力線103を介して出力端子13から出力可能となる。このようにスイッチ16をオンにして出力端子13からの電力供給が可能になると、ランプ17aが点灯し、その電力供給が可能となっていることを示す。
ここで、例えば汎用のコンセント状に構成された出力端子13に電気機器のプラグが接続されると、その電気機器へ電力を供給する。
ただし、その電気機器の作動に必要な電力量が、電源ユニットが供給可能な電力量を超えているときには、ランプ17bが点灯し、その電気機器の作動に必要な電力の供給が不可能であることを示す。
(4) Method for Supplying Electric Power to Electric Device Next, the operation when the power supply unit supplies electric power to the electric device will be described with reference to FIG.
When both
The
Here, when the
Here, for example, when a plug of an electric device is connected to the
However, when the amount of power necessary for the operation of the electrical device exceeds the amount of power that can be supplied by the power supply unit, the
(5)電源ユニットの使用例
次に、図3,4を用いて、電源ユニットの使用例について説明する。
図に示すように、電源ユニットを使用するときには、凸部23が誘導片14a,14b間に挟入し両端子12,22が接続されて、バッテリ20が電源装置10に装着される。
ここで、例えばコンセント状の出力端子13にプラグ状の電気機器100の接続コード30を接続すると、接続コード30を介して電気機器100へ電力が供給され、使用することが可能になる。
図3,4の例では、電気機器を通信機器の1つであるスマートホンとしたが、これはあくまでも一例であり、他の電気機器であってもよい。
例えば、電気機器100としては、スマートホン以外の他の通信機器(携帯電話機、タブレット端末、PHS、PDA、PC等)や情報取得用の機器(ラジオ、テレビ等)、又は照明等の緊急性の高いものがあげられるが、ここで例示したものに限定されない。
(5) Usage Example of Power Supply Unit Next, a usage example of the power supply unit will be described with reference to FIGS.
As shown in the figure, when the power supply unit is used, the
Here, for example, when the
In the example of FIGS. 3 and 4, the electric device is a smart phone that is one of the communication devices, but this is merely an example, and other electric devices may be used.
For example, as the
(6)実施形態のまとめ
以上説明したように、本実施の形態における電源ユニットは、通常は電動自転車等の機器にしか使用できない専用のバッテリ20と、このバッテリ20と物理的・電気的に接続可能であってバッテリ20の直流電力を交流電力に変換するインバータ101を備え、変換した交流電力を汎用性の高いコンセント等から供給する電源装置10とを有して構成されるので、通常は他の機器に使用できない専用のバッテリ20を災害発生時等の非常時において汎用性の高い電源として、通信機器や情報取得機器、照明等の緊急性の高い電気機器100へ電力を供給することが可能となる。
また、バッテリ20を持ち運び可能な程度に構成することにより、実際に非常用電源を必要としている場所まで電源ユニットを容易に持ち運ぶことができ、電気自動車に固定されたバッテリを用いて非常用電源を提供する従来の方式と比べて、電源を使用できる場所が拡大し、その利便性が向上する。
(6) Summary of Embodiment As described above, the power supply unit in the present embodiment is connected to the
In addition, by configuring the
なお、上記の実施形態は本発明の好適な実施の一形態であり、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能となる。
例えば、本実施の形態では、バッテリ20を電動自転車の専用のバッテリとしたが、取り外し可能であって、好ましくは持ち運び可能な程度に軽量に構成されているものであれば、PCやカメラ、ゲーム機等他の機器に専用に使用されるバッテリであってもよく、また、ここで例示したものに限定されない。
The above embodiment is a preferred embodiment of the present invention, and the embodiment of the present invention is not limited to this, and various modifications are made without departing from the scope of the present invention. It becomes possible.
For example, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、電源装置10は、バッテリ20を保持部11上の適切な位置に誘導する立設片15a,15bを有しているが、省いて構成してもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、災害発生時等における非常用電源として使用されることを想定して説明したが、キャンプ等の際の電源取得に困難な野外においても、平常時に当然に使用することができ、その用途については特に限定しない。 In this embodiment, the explanation was made assuming that it is used as an emergency power source in the event of a disaster, etc., but it should be used naturally during normal times even when it is difficult to obtain power during camping. The use is not particularly limited.
また、本実施の形態においては、出力端子の一例として汎用のコンセントとしたが、汎用の電気機器100へ電力が供給可能であれば、これに限定されず、USBポート等の他の規格の出力端子であってもよい。
In this embodiment, a general-purpose outlet is used as an example of the output terminal. However, as long as power can be supplied to the general-purpose
10 電源装置
11 保持部
12 入力端子
13 出力端子
14a,14b 誘導片
15a,15b 立設片
16 スイッチ
17a,17b ランプ
20 バッテリ
21 バッテリ本体
22 入出力端子
23 凸部
30 接続コード
100 電気機器
101 インバータ
102,103 電力線
A 矢印
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記電動自転車から取り外されたバッテリを装着し、該装着したバッテリから出力される電力を電気機器へ供給することを特徴とする電源装置。 A power supply device used exclusively for an electric bicycle and using a battery removable from the electric bicycle,
A power supply device comprising: a battery removed from the electric bicycle; and supplying electric power output from the attached battery to an electric device.
前記電動自転車から取り外されたバッテリを保持する保持部と、
前記バッテリが前記保持部に保持されているとき、該電動自転車のバッテリの入出力端子と接続する入力端子と、
前記入力端子を介して入力する前記バッテリからの直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータにより変換された交流電力を電気機器へ供給する出力端子とを有することを特徴とする電源装置。 A power supply device using a battery removable from an electric bicycle,
A holding unit for holding the battery removed from the electric bicycle;
When the battery is held by the holding portion, an input terminal connected to an input / output terminal of the battery of the electric bicycle;
An inverter that converts DC power from the battery that is input through the input terminal into AC power;
And an output terminal for supplying the AC power converted by the inverter to an electric device.
前記一対の立設片間は、前記バッテリの幅と略同寸に構成されていることを特徴とする請求項2又は3記載の電源装置。 The holding portion is provided with a pair of standing pieces standing on the side holding the battery,
4. The power supply device according to claim 2, wherein a space between the pair of standing pieces is substantially the same as a width of the battery. 5.
前記一対の誘導片間は、前記バッテリの入出力端子の反対側の先端であって、前記バッテリを前記保持部で保持したときに前記保持部に接触する側に突出して設けられる凸部の幅と略同寸であることを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の電源装置。 Further comprising a pair of guide pieces constituted by notches provided at the tip of the holding portion,
The distance between the pair of induction pieces is the tip on the opposite side of the input / output terminal of the battery, and the width of the protrusion provided to protrude to the side that contacts the holding part when the battery is held by the holding part The power supply device according to claim 2, wherein the power supply device is substantially the same size as the power supply device.
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