JPH0888940A - 発電状態表示装置 - Google Patents

発電状態表示装置

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JPH0888940A
JPH0888940A JP24495994A JP24495994A JPH0888940A JP H0888940 A JPH0888940 A JP H0888940A JP 24495994 A JP24495994 A JP 24495994A JP 24495994 A JP24495994 A JP 24495994A JP H0888940 A JPH0888940 A JP H0888940A
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JP
Japan
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display
power generation
power
battery
amount
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JP24495994A
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English (en)
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Akira Yoshihara
明 葭原
Kiyokazu Chiyuurei
清和 中禮
Takashi Kawabata
隆 川端
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 充電電池への充電を阻害する事無く、かつ、
充電電池に蓄えられた充電エネルギーを消耗することな
く、発電量を正確に表示し、利用者に適切な充電評価を
与えることを可能とする。 【構成】 光の入射により発電する電池1の発電量を表
示する表示手段12と、前記電池の発電状態に応じて前
記表示手段での表示形態を切り換える表示形態切換手段
5,6,8,9,11,13,14とを備え、光の入射
により発電する電池の発電状態に応じて、表示手段の表
示形態を、例えば常時表示,間欠表示,非表示のいずれ
かに切り換えるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光の入射により発電す
る電池、いわゆる太陽電池にて発電されたエネルギーに
より作動する機器に具備される発電状態表示装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、明るい場所においてのみ、作動す
るソーラ電卓などの機器はあった。この種の光発電によ
って作動する機器においては、その発電量を表示する事
は、利用者に適切な光充電を行ってもらうのに非常に重
要な事である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発電量
を正確に表示するためには、その発電力を大幅に消費し
てしまう欠点があり、中程度の明るさでは、発電力が全
て表示に使われ充電をしない事もあった。
【0004】また、この表示用の電源として二次電池を
用いると、電池の消耗を早め、特に残容量の少ない時に
は機器の動作時間に対する影響が大きくなってしまう欠
点があった。
【0005】(発明の目的)本発明の目的は、充電電池
への充電を阻害する事無く、かつ、充電電池に蓄えられ
た充電エネルギーを消耗することなく、発電量を正確に
表示し、利用者に適切な充電評価を与えることのできる
発電状態表示装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1〜10記載の本発明は、光の入射により
発電する電池の発電量を表示する表示手段と、前記電池
の発電状態に応じて前記表示手段での表示形態を切り換
える表示形態切換手段とを備え、光の入射により発電す
る電池の発電状態に応じて、表示手段の表示形態を、例
えば常時表示,間欠表示,非表示のいずれかに切り換え
るようにしている。
【0007】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
【0008】図1は本発明の第1の実施例における発電
状態表示装置の構成を示す回路図である。
【0009】図1において、1は充電用の光電池であ
り、本実施例では4枚ないし5枚直列接続されたアモル
ファスシリコン太陽電池を用いる。2は二次電池であ
り、本実施例ではリチウムイオン二次電池を用いる。3
は抵抗、4はダイオードであり、光電流の充電回路を構
成している。
【0010】5は比較器であり、電源が発電量表示に充
分な場合に、半導体スイッチ6をONにして発電量表示
を可能にするためのものである。7は一時的に発電量表
示に電力が消費される事を可能にするキャパシタであ
る。
【0011】8は上述の制御された電力で動作する比較
器であり、充分に発電量がある場合に出力をハイレベル
にし、ORゲート9を通して10の半導体スイッチをO
Nにする。25は抵抗3に流れる充電電流をI−V変換
する差動増幅器、11は差動増幅器25の出力、つまり
発電量を正確にA/D変換し、表示器12によって表示
させる為のA/D変換器である。
【0012】上記の表示方法としては、発電量を適切に
表示するように、必要によって対数等の非線形的な表示
が考えられるが、この実施例では、図2に示す様に、バ
ー表示を行う例を示している。図2(a)は非点灯状態
を、図2(b)は1セグメント点灯状態を、図2(c)
は全セグメント点灯状態を、それぞれ示している。
【0013】13は上述の制御された電力で動作し、所
定時間毎に出力を出す再帰タイマである。14は上述の
制御された電力で動作する単パルス発生器であり、前記
再帰タイマ13に連動した所定時間の表示時間を確保さ
せるものである。この単パルス発生器14のパルス出力
をORゲート9に与える事で、充分な発電量がない場合
にも、正確な表示を間欠的に行う事ができる。15は手
動の発電量表示用の操作スイッチであり、これが押下さ
れることにより、一時的に二次電池2の電源が給電さ
れ、この押下と同時に単パルス発生器16とORゲート
9の働きにより、前記表示器12にて所定時間発電量が
正確に表示されることが可能となる。
【0014】以下、この第1の実施例における動作につ
いて説明するが、この実施例では、発電量に応じてその
発電量の表示形態を変えるようにしている。
【0015】一般的にリチウムイオン二次電池は、その
残量(取出し可能な電気量)と開放端子電圧の間にほぼ
一次の関係がある。一方、アモルファスシリコン太陽電
池は、低照度(約10001x以下)において、開放端
子電圧が低下する特性がある。
【0016】1)低照度(500Lx程度)の場合 この場合、アモルファスシリコン太陽電池1の端子電圧
は約2.5 v以下であり、充電電流は微小(二次電池2の
自己放電の補充電程度)である。よって、太陽電池1の
発電電流はすべて充電に回す必要があるので、節電のた
めに充電電流の表示は行わない。
【0017】太陽電池1で発電された起電力は、逆流防
止ダイオード4を介してリチウムイオン二次電池2に充
電される。太陽電池1の電圧を検出し、比較器8,再帰
タイマ13,A/D変換器11等に電源を接続する為の
比較器5及び半導体スイッチ6は、太陽電池1の起電圧
が2.5 v未満であるので、電源を接続せず、これらは電
力を消費しない。
【0018】故意に照度を表示させたい場合は、手動の
発電量表示用の操作スイッチ15を押し、二次電池2か
ら単パルス発生器16に給電する。これにより、ORゲ
ート9はハイレベルの信号を出力し、半導体スイッチ1
0がONする。したがって、手動の発電量表示用の操作
スイッチ15を押している間は、抵抗3,差動増幅器2
5の出力が表示器12に表示される。
【0019】2)中照度(10001x程度)の場合 この場合、アモルファスシリコン太陽電池1の端子電圧
は約2.5 〜3.5 vであり、充電電流は自己放電+α程度
である。よって、太陽電池1の発電電流を効率的に充電
に回す必要があるので、節電のために充電電流の表示は
間欠表示とする。
【0020】太陽電池1で発電された起電力は、逆流防
止ダイオード4を介してリチウムイオン二次電池2に充
電される。太陽電池1の電圧を検出し、比較器8,再帰
タイマ13,A/D変換器11等に電源を接続する為の
比較器5及び半導体スイッチ6は、太陽電池1の起電圧
が2.5 v以上であるので、電源を接続し、これらを作動
させる。
【0021】この際、比較器8はハイレベルの信号を出
力しない。ORゲート9は、再帰タイマ13,単パルス
発生器14の働きにより所定の間隔でパルス信号を出力
し、半導体スイッチ10をONする。したがって、再帰
タイマ13で決まる周波数毎にA/D変換器11に給電
され、抵抗3,作動増幅器25の出力が表示器12にて
間欠表示されることになる。
【0022】3)高照度(4000Lx程度以上)の場
合 この場合、アモルファスシリコン太陽電池1の端子電圧
は約3.5 v以上であり、充電電流も大きい。よって、太
陽電池1の発電電流を充電以外に回す余裕があるので、
充電電流の表示は常時表示とする。
【0023】太陽電池1で発電された起電力は、逆流防
止ダイオード4を介してリチウムイオン二次電池2に充
電される。太陽電池2の電圧を検出し、比較器8,再帰
タイマ13,A/D変換器11等に電源を接続する為の
比較器5及び半導体スイッチ6は、太陽電池1の起電圧
が2.5 v以上であるので、電源を接続し、これらを作動
させる。
【0024】この際、比較器8がハイレベルの信号を出
力するので、ORゲート9もハイレベルの信号を出力
し、半導体スイッチ10を常時ON状態にする。したが
って、常時A/D変換器11に給電され、抵抗3,作動
増幅器25の出力が表示器12に常時表示されることに
なる。
【0025】以上の様に構成し機能させることにより、
発電電流を充電と表示に適切に配分でき、充電を効率的
に行える。
【0026】(第2の実施例)図3は本発明の第2の実
施例における発電状態表示装置の構成を示す回路図であ
り、図1と同じ部分は同一符号を付してある。
【0027】図1の構成と異なるのは、比較器5及び半
導体スイッチ6により、二次電池2の電圧を検出し、こ
れを電源として接続するか否かを決定する構成にした点
である。したがって、この第2の実施例では、二次電池
2の充電量に応じて発電量の表示形態を変えることにな
る。
【0028】1)二次電池2の残量が殆どない場合 この場合、リチウムイオン二次電池2の端子電圧は約2.
5 v以下であり、低照度下でもアモルファスシリコン太
陽電池1の起電圧が二次電池2の端子電圧より高く、充
電可能である。また、残量が殆どないのであるから、太
陽電池1の発電電流はすべて充電に回す必要があるの
で、節電のために充電電流の表示は行わない。
【0029】太陽電池1で発電された起電力は、逆流防
止ダイオード4を介して二次電池2に充電される。二次
電池2の電圧を検出し、比較器8,再帰タイマ13,A
/D変換器11等に電源を接続する為の比較器5及び半
導体スイッチ6は、二次電池2の起電圧が2.5 v未満で
あるので、電源を接続せず、これらは電力を消費しな
い。
【0030】故意に照度を表示させたい場合は、手動の
発電量表示用の操作スイッチ15を押し、二次電池2か
ら単パルス発生器16に給電する。これにより、ORゲ
ート9はパルス信号を出力し、半導体スイッチ10をO
Nする。したがって、手動の発電量表示用の操作スイッ
チ15を押している間は、抵抗3,作動増幅器25の出
力が図2に示した状態にて表示器12にて表示される。
【0031】2)二次電池の残量が少ない場合 この場合、リチウムイオン二次電池2の端子電圧は約2.
5 〜3.5 vであり、低照度下ではアモルファスシリコン
太陽電池1の起電圧が二次電池2の端子電圧より低く、
充電できない。また、残量が少ないので、太陽電池1の
発電電流を効率的に充電に回す必要があるので、節電の
ために充電電流の表示は間欠表示とする。
【0032】太陽電池1で発電された起電力は、逆流防
止ダイオード4を介して二次電池2に充電される。二次
電池2の電圧を検出し、比較器8,再帰タイマ13,A
/D変換器11等に電源を接続する為の比較器5及び半
導体スイッチ6は、二次電池2の起電圧が2.5 v以上で
あるので、電源を接続し、これらを作動させる。
【0033】この際、比較器8はハイレベルの信号を出
力しない。又ORゲート9は、再帰タイマ13,単パル
ス発生器14の働きにより所定の間隔にてパルス信号を
出力し、半導体スイッチ10をONする。したがって、
再帰タイマ13で決まる周波数毎にA/D変換器11に
給電され、抵抗3,作動増幅器25の出力が表示器12
にて間欠表示される。
【0034】3)二次電池の残量が多い場合 この場合、リチウムイオン二次電池2の端子電圧は約3.
5 v以上であり、高照度下でないと、アモルファスシリ
コン太陽電池1の起電圧がリチウムイオン二次電池2の
端子電圧より低く、充電できない。しかし、残量が多い
ので、太陽電池1の発電電流を充電以外に回す余裕があ
るので、充電電流の表示は常時表示とする。
【0035】太陽電池1で発電された起電力は、逆流防
止ダイオード4を介してリチウムイオン二次電池2に充
電される。二次電池2の電圧を検出し、比較器8,再帰
タイマ13,A/D変換器11等に電源を接続する為の
比較器5及び半導体スイッチ6は、二次電池2の起電圧
が2.5 v以上であるので、電源を接続し、これらを作動
させる。
【0036】この際、比較器8はハイレベルの信号を出
力するので、ORゲート9もハイレベルの信号を出力
し、半導体スイッチ10をONする。したがって、常時
A/D変換器11に給電され、抵抗3,差動増幅器25
の出力が表示器12にて常時表示される。
【0037】以上の様に構成し機能させることにより、
充電を効率的に行える。さらに、表示が常時表示か、間
欠表示か、あるいは手動でしか表示できないかを確認す
ることで、二次電池2の残量の大まかな把握が可能とな
る。
【0038】(第3の実施例)図4は本発明の第3の実
施例における発電状態表示装置の構成を示す回路図であ
り、図1と同じ部分は同一符号を付してある。
【0039】第1の実施例では、抵抗3に流れる電流を
元に発電量を検出していたが、この第3の実施例では、
これに変えて、太陽電池1の端子電圧を検出し発電量を
求める構成にしている。
【0040】この様にした場合、図4に示す様に差動増
幅器25が不要になり、回路構成が簡略化され、コスト
ダウン及び信頼性の向上に効果がある。
【0041】その反面、前述した通りアモルファスシリ
コン太陽電池1は高照度では端子電圧がほぼ一定になる
ので、この方法では端子電圧が照度と共に低下する40
001x以下でしか照度の検出ができない。
【0042】(第4の実施例)図5は本発明の第4の実
施例における発電状態表示装置の構成を示す回路図であ
り、図1と同じ部分は同一符号を付してある。
【0043】図5において、28は第1〜3の実施例に
おける表示器12の代わりに設けられたLCD28であ
り、LCD駆動回路26により駆動される。27はOR
ゲートであり、比較器8の出力と操作スイッチ15の信
号が入力している。
【0044】アモルファスシリコン太陽電池1の出力が
十分大きい時、あるいは、操作スイッチ15が押された
時は、LCDドライバ26はLCD28のデューティの
切替えを少なくし、LCD表示を濃く見えるようにす
る。また、アモルファスシリコン太陽電池1の出力が十
分出ない場合は、LCDドライバ26はLCD28のデ
ューティの切替えを多くし、LCD表示を薄く見えるよ
うにして消費電力を低減させる。
【0045】(第5の実施例)図6は本発明の第5の実
施例に関わるブロック図であり、上記第1〜3の実施例
において示した再帰タイマ13を、発電量依存のタイマ
で構成するようにしている。
【0046】19のラインは上述の制御された電源、2
0はその電源によって周波数の変化する電圧制御発振器
で、電圧が高いほど周波数が増えるように構成されてい
る。21は分周器で、電圧制御発振器20の周波数を分
周して、前述した単パルス発生器14を駆動する。
【0047】この様な構成にすることにより、電圧が高
く、電源に余裕がある時程、発電量の表示を頻繁に行う
ことができる。
【0048】以上の各実施例によれば、中程度の明るさ
の時に、利用者により明るく、より充電するようにして
もらうための正確なガイダンスとしての表示を行う事が
可能となる。
【0049】(発明と実施例の対応)本実施例におい
て、アモルファスシリコン太陽電池1が本発明の光の入
射により発電する電池に相当し、リチウムイオン二次電
池2が本発明の充電電池に相当し、表示器12,LCD
28が本発明の表示手段に相当し、比較器5,8、半導
体スイッチ7、単パルス発生器14、再帰タイマ13、
ORゲート9、A/D変換器11が本発明の表示形態切
換手段に相当し、操作スイッチ15が外部操作部材に相
当する。
【0050】以上が実施例の各構成と本発明の各構成の
対応関係であるが、本発明は、これら実施例の構成に限
定されるものではなく、請求項で示した機能、又は実施
例がもつ機能が達成できる構成であればどのようなもの
であってもよいことは言うまでもない。
【0051】(変形例)本実施例では、太陽電池とし
て、アモルファスシリコン太陽電池を用いた例を示して
いるが、これに限るものではなく、単結晶あるいは多結
晶シリコン太陽電池、化合物半導体太陽電池等であって
もよい。同様に、二次電池として、リチウムイオン二次
電池を用いた例を示しているが、これに限るものではな
く、リチウムポリマー電池、Nr−Cd電池、鉛蓄電池
等であってもよい。
【0052】また、本実施例における表示器12は、図
2に示すようなバー表示であったが、これに変えて、表
示を7セグメントの文字(数字)表示とするようにして
も良い。具体的には、第4の実施例に示したLCDドラ
イバを加え、このLCDドライバに7セグメントの文字
(数字)表示機能を持たすことで容易に実現可能であ
る。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光の入射により発電する電池の発電量を表示する表示手
段と、前記電池の発電状態に応じて前記表示手段での表
示形態を切り換える表示形態切換手段とを備え、光の入
射により発電する電池の発電状態に応じて、表示手段の
表示形態を、例えば常時表示,間欠表示,非表示のいず
れかに切り換えるようにしている。
【0054】よって、充電電池への充電を阻害する事無
く、かつ、充電電池に蓄えられた充電エネルギーを消耗
することなく、発電量を正確に表示し、利用者に適切な
充電評価を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における発電状態表示装
置の構成を示す回路図である。
【図2】図1の表示器による発電状態を示す図である。
【図3】本発明の第2の実施例における発電状態表示装
置の構成を示す回路図である。
【図4】本発明の第3の実施例における発電状態表示装
置の構成を示す回路図である。
【図5】本発明の第4の実施例における発電状態表示装
置の構成を示す回路図である。
【図6】本発明の第5の実施例に関わるブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 太陽電池 2 二次電池 5,8 比較器 6 半導体スイッチ 9 ORゲート 11 A/D変換器 12 表示器 13 再帰タイマ 14,16 単パルス発生器 28 LCD

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光の入射により発電する電池の発電量を
    表示する表示手段と、前記電池の発電状態に応じて前記
    表示手段での表示形態を切り換える表示形態切換手段と
    を備えた発電状態表示装置。
  2. 【請求項2】 前記表示形態切換手段は、前記電池によ
    る発電量を検出し、この検出結果に応じて表示手段の表
    示形態を切り換える手段であることを特徴とする請求項
    1記載の発電状態表示装置。
  3. 【請求項3】 前記表示形態切換手段は、前記電池によ
    って充電される充電電池の充電量に応じて表示手段の表
    示形態を切り換える手段であることを特徴とする請求項
    1記載の発電状態表示装置。
  4. 【請求項4】 前記表示手段にて強制的に表示を行わせ
    る外部操作部材を設けたことを特徴とする請求項1記載
    の発電状態表示装置。
  5. 【請求項5】 前記外部操作部材の操作がなされた際
    は、前記充電電池より表示手段へ給電する給電手段を設
    けたことを特徴とする請求項4記載の発電状態表示装
    置。
  6. 【請求項6】 前記表示形態切換手段は、常時表示,間
    欠表示,非表示のいずれかに表示形態を切り換える手段
    であることを特徴とする請求項1,2,3,4又は5記
    載の発電状態表示装置。
  7. 【請求項7】 前記表示形態切換手段は、表示を駆動す
    る期間と表示を消す期間を変化させることにより、表示
    形態を切り換える手段であることを特徴とする請求項
    1,2,3,4又は5記載の発電状態表示装置。
  8. 【請求項8】 前記表示手段は、発電量を非線形的に表
    示する手段であることを特徴とする請求項1,2,3,
    4,5,6又は7記載の発電状態表示装置。
  9. 【請求項9】 前記表示手段は、発電量を数値表示する
    手段であることを特徴とする請求項1,2,3,4,
    5,6又は7記載の発電状態表示装置。
  10. 【請求項10】 前記表示手段は、発電量をバー表示す
    る手段であることを特徴とする請求項1,2,3,4,
    5,6,7又は8記載の発電状態表示装置。
JP24495994A 1994-09-14 1994-09-14 発電状態表示装置 Pending JPH0888940A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8325051B2 (en) 2009-07-07 2012-12-04 Fujitsu Toshiba Mobile Communications Limited Information processing apparatus
JP2013048542A (ja) * 2011-07-25 2013-03-07 Ricoh Co Ltd 電源装置および電源装置の制御方法、ならびに、画像形成装置

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