JP3197575U

JP3197575U - スイッチバック充電システム

Info

Publication number: JP3197575U
Application number: JP2015000284U
Authority: JP
Inventors: 浩一仁部; 延行宮崎
Original assignee: 株式会社ワイ・イー・シー
Priority date: 2015-01-06
Filing date: 2015-01-06
Publication date: 2015-05-28
Anticipated expiration: 2025-01-06

Abstract

【課題】スマホ、タブレットなど複数の携帯端末を纏めて充電するシステムに於いて、充電時間を短縮するとともに、充電電流を減らすことができるスイッチバック充電システムを提供する。【解決手段】充電電流値を検出する充電電流検出回路６を通す急速充電パスと、充電電流検出回路６を通さない緩速充電パスを備え、複数の携帯端末１〜５を一個ずつ、該当する端末の急速充電パスのスイッチ８，１０，１２をＯＮして急速充電し、検出される電流値が所定の値を超えている状態では急速充電パスでの充電を継続し、検出される電流値が所定の値を下回る状態では急速充電パスのスイッチをＯＦＦするとともに、該当する端末の緩速充電パスのスイッチ７，９，１１をＯＮして緩速充電に切り替える処理を、複数個の全てに対して順次自動的に繰り返す。【選択図】図１

Description

携帯端末への充電を行うために、充電電流値を検出する検出回路を通す急速充電パスと、検出回路を通さない緩速充電パスを備え、携帯端末を一個ずつ急速充電パスに接続してスイッチをＯＮして急速充電を開始し、検出される電流値が所定の値を超えている状態では急速充電パスでの充電を継続し、検出される電流値が所定の値を下回る状態では急速充電パスのスイッチをＯＦＦするとともに、緩速充電パスのスイッチをＯＮして緩速充電に切り替える処理を、複数個の全てに対して順次自動的に繰り返す。

スマホ、タブレットなどの携帯端末を教育現場で利用する場合、学生の数だけ端末が必要となり、夜中などの空き時間に充電システムで大量に充電しなければならないため、最大の充電電流の大きさと充電時間が充電システムにとって極めて重要な課題となる。一般的に携帯端末はリチュウムイオン電池を充電して使用するが、充電には長時間を必要とするため、短時間で所定の充電を行うための急速充電機能を備えた端末が多く利用される。急速充電では定電流で所定電圧まで充電した後、定電圧充電に切り替えることにより短時間で充電することが出来、かつ、過充電の防止にも有効である。ただし、急速充電では長時間を掛けてゆっくりと充電する緩速充電と比較して、充電時間は短いが充電電流が倍程度必要なため、大量に纏めて充電する場合には電源容量が極めて大きく必要となり、充電システムが大規模で高価な構成となる課題を抱えている。

考案が解決しようとする課題

スマホ、タブレットなど複数の携帯端末を纏めて充電するシステムに於いて、充電時間を短縮するとともに、充電電流を減らすことにより、スリムな充電システムを実現する。

課題を解決するための手段

充電電流値を検出する検出回路を通す急速充電パスと、電流検出回路を通さない緩速充電パスを備え、複数の携帯端末を一個ずつ、該当する端末の急速充電パスのスイッチをＯＮして急速充電し、検出される電流値が所定の値を超えている状態では急速充電パスでの充電を継続し、検出される電流値が所定の値を下回る状態では急速充電パスのスイッチをＯＦＦするとともに、該当する端末の緩速充電パスのスイッチをＯＮして緩速充電に切り替える処理を、複数個の全てに対して順次自動的に繰り返す。

考案の効果

大きな充電電流を必要とする急速充電は携帯端末一個のみで済み、充電電流が少なくて済む多くの端末は緩速充電パスにより充電を継続ことにより、全てを急速充電、または緩速充電とする一般的な充電システムと比較して、充電時間の短縮が図られるとともに、充電電流値を大幅に減らすことによりスリムな充電システムが実現される。

図１に本考案によるスイッチバック充電システムの概念図が示される。１〜５は５個の携帯端末を示し、６は充電電流検出回路を示し、１３は電流センサー、１４は検出回路、１５は緩速充電パススイッチ７，９，１１、ならびに急速充電パススイッチ８，１０，１２のＯＮ，ＯＦＦを制御するパス制御回路を示す。図１は、端末１、端末２はパススイッチ７、９がＯＮのため緩速充電中であり、端末３はバススイッチ１２がＯＮのため急速充電中を示す。端末１のパス状態を図２に示す。（１）はスイッチ８がＯＮで急速充電中、（２）はスイッチ７がＯＮで緩速充電中を示す。

（１）の急速充電により充電電流が所定値以下に下がったことを検出回路６が検知した場合に（２）のパスに移行して、以降は緩速充電を継続する。急速充電における充電波形は図３に示すように、急速充電状態Ｔ１（定電流）を抜けるとＴ２（定電圧）で充電電流は大幅に減少する。急速充電は携帯端末１個ずつに限定し、図１の端末５個の構成では１，２，３，４，５の順に急速充電から緩速充電に移行して緩速充電を継続する。このようにして、充電時間の短縮を図るとともに、充電に要する充電電流を大幅に減らすことによりスリムな充電システムが実現される。なお電池の消耗が少ない端末の充電では、急速充電時間は短く、速やかに緩速充電に移行することも有る。

携帯端末への充電電源Ｖは商用ＡＣ１００Ｖとし、充電電流検出センサーはクランプ式交流電流センサーを使用し、センサー出力を整流してコンパレータにより緩速充電への移行判定を行ない、移行値は急速充電電流値が２／３に低下することを条件とした。また、請求項２に記載するように、所定時間の急速充電によっても緩速充電に移行できない端末は異常であるため、充電を停止する機能を組み込んだ。パススイッチに関しては、トライアックを適用したがリレーでも良い。さらに、本実施例では商用ＡＣ電源を利用したが直流ＤＣ電源でも良いなど、各種の機能、性能、構成、ディメンジョンなどは、本考案の趣旨を逸脱市内範囲であれば種々変形実施が可能である。

本考案の実施例を示す構成概念図を示す。充電パスの説明概念図を示す。充電電流変化の概念図を示す。

１〜５充電対象の携帯端末
６充電電流検出回路
７，９，１１緩速充電パススイッチ
８，１０，１２急速充電パススイッチ
１３電流センサー
１４電流検出回路
１５パス制御回路
Ｉ充電電流値
Ｔ充電時間
Ｔ１定電流充電期間
Ｔ２低電圧充電期間

Claims

複数個の携帯端末を充電するシステムに関して、携帯端末への充電を行うために、充電電流値を検出する検出回路を通す急速充電パスと、検出回路を通さない緩速充電パスを備え、携帯端末を一個ずつ急速充電パスに接続してスイッチをＯＮして急速充電を開始し、検出される電流値が所定の値を超えている状態では急速充電パスでの充電を継続し、検出される電流値が所定の値を下回る状態では急速充電パスのスイッチをＯＦＦするとともに、緩速充電パスのスイッチをＯＮして緩速充電に切り替える処理を、複数個の全てに対して順次自動的に繰り返すことを特徴とするスイッチバック充電システム。
急速充電パス、緩速充電パスの両方、または片方に対する、携帯端末それぞれの充電経過時間を監視する機能を有し、充電経過時間が所定時間に達した場合に該当端末のスイッチをＯＦＦして充電を中止する機能を備える、請求項１に記載するスイッチバック充電システム。