JPS61189140A - 太陽電池付電子時計 - Google Patents
太陽電池付電子時計Info
- Publication number
- JPS61189140A JPS61189140A JP60026880A JP2688085A JPS61189140A JP S61189140 A JPS61189140 A JP S61189140A JP 60026880 A JP60026880 A JP 60026880A JP 2688085 A JP2688085 A JP 2688085A JP S61189140 A JPS61189140 A JP S61189140A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- solar cell
- capacitor
- battery
- secondary battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は太陽電池付電子時計の充電回路に関する。
従来の太陽電池付電子時計の充電回路は、逆流防止ダイ
オードを介して２次電源を直接充電するものであった。
オードを介して２次電源を直接充電するものであった。
また、特願昭５９−６１８０８あるいは特願昭５８−２
１８８８１に示された様にコンテンサーによる昇圧ある
いはスイッチング制御等の改善例においても、充電状態
では太陽電池と２次電池とが接続され直接充電するもの
であった。
１８８８１に示された様にコンテンサーによる昇圧ある
いはスイッチング制御等の改善例においても、充電状態
では太陽電池と２次電池とが接続され直接充電するもの
であった。
しかし、前述の従来技術では、太陽電池は定電流特性を
有するため、２次電池電圧が低い時、太陽電池が２次電
池と同電位となって低い発生電力に抑えられる。従って
、２次電池をＯｖから上昇させて行くには長時間の充電
を要するという問題点を有していた。
有するため、２次電池電圧が低い時、太陽電池が２次電
池と同電位となって低い発生電力に抑えられる。従って
、２次電池をＯｖから上昇させて行くには長時間の充電
を要するという問題点を有していた。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、２次電池が低電圧状態の時も太
陽電池の発生電力が大きく、急速な充電を可能とするこ
とにある。
の目的とするところは、２次電池が低電圧状態の時も太
陽電池の発生電力が大きく、急速な充電を可能とするこ
とにある。
本発明の太陽電池付電子時計は、太陽電池と２次電源を
備えた電子時計において、太陽電池に接続されたコンデ
ンサを有し、該コンデンサの電圧を降圧する降圧回路と
、該降圧回路の出力を２次電源に蓄える充電回路とを有
することを特徴とする。
備えた電子時計において、太陽電池に接続されたコンデ
ンサを有し、該コンデンサの電圧を降圧する降圧回路と
、該降圧回路の出力を２次電源に蓄える充電回路とを有
することを特徴とする。
本発明の上記の構成によれば、太陽電池の発生電圧を高
く保ちながら一部コンデンサーに充電し、コンデンサー
に蓄えられた電力を降圧回路により電圧を低く、電流を
多く変換（ｐ＝ｖ工は一定）した後、２次電源を充電す
る。従って２次電源電圧が低い時も太陽電池の発生電力
は大き゛く急速充電が可能となる。
く保ちながら一部コンデンサーに充電し、コンデンサー
に蓄えられた電力を降圧回路により電圧を低く、電流を
多く変換（ｐ＝ｖ工は一定）した後、２次電源を充電す
る。従って２次電源電圧が低い時も太陽電池の発生電力
は大き゛く急速充電が可能となる。
第１図は、本発明の実施例における基本回路図であって
、太陽電池１．２次電池２．コンデンサ３．４，５１６
．）ランスミッションゲート７゜８．９，１０，１１．
１２，１３，１４．逆流防止ダイオード１５１時計回路
１６から構成される。第１図はコンデンサ４，５．６を
用いて１／３降圧する例を示しており、トランスミッシ
ョンゲート（以下ＴＭと呼ぶ）７，８．９から成る降圧
回路とＴＭｌｏ、１１．１２，１３．１４から成る充電
回路とから成る。
、太陽電池１．２次電池２．コンデンサ３．４，５１６
．）ランスミッションゲート７゜８．９，１０，１１．
１２，１３，１４．逆流防止ダイオード１５１時計回路
１６から構成される。第１図はコンデンサ４，５．６を
用いて１／３降圧する例を示しており、トランスミッシ
ョンゲート（以下ＴＭと呼ぶ）７，８．９から成る降圧
回路とＴＭｌｏ、１１．１２，１３．１４から成る充電
回路とから成る。
以下作用について説明する。今２次電池２の電圧が０．
５ｖ以下で、太陽電池１の起電圧が２ｖ以上であり、コ
ンデンサ３には１．５ｖ以上（ダイオード１５の順方向
電圧分だけ低い）の電圧が充電されているとする。まず
時計回路１６からのクロック信号１７がＨでＴＭ７，８
，９がＯＮ、ＴＭｌｏ、１１．１２，１３．１４がＯＦ
Ｆの状態では、コンデンサ４，５．６の各端子電圧はコ
ンデンサ３の１／３（（Ｌ５Ｖ以上）に降圧される。次
にクロック信号１７がＬとなりＴＭ７，８．９がＯＦＦ
、ＴＭｌｏ、１１．１２，１３．１４がＯＮすると、コ
ンデンサ７．８．９が並列接続となり、２次電池２を充
電する。この動作を早い周期（クロック信号１７：ＩＫ
Ｈｚ）でサイクリックに行なえば、太陽電池の発生電流
の３倍で２次電池が充電される。ここで充電区間はデユ
ーティ−５０％であるから積分された充電量は３０であ
る。一般にＮ個のコンデンサで、４降圧したｊｌ太陽電
池が定電流源動作する区間（０〜２Ｖ）ではＮａ１−ｔ
／２（ｉ：、太陽電池の発生電流、ｔ：秒）の電荷が充
電可能である。また、２次電池の電圧を検出してＮを可
変とすることも可能である。更に、コンデンサ３の端子
電圧を一定化するためには、クロック信号１７の周波数
あるいはデユーティ−比を可変して制御することもでき
る。
５ｖ以下で、太陽電池１の起電圧が２ｖ以上であり、コ
ンデンサ３には１．５ｖ以上（ダイオード１５の順方向
電圧分だけ低い）の電圧が充電されているとする。まず
時計回路１６からのクロック信号１７がＨでＴＭ７，８
，９がＯＮ、ＴＭｌｏ、１１．１２，１３．１４がＯＦ
Ｆの状態では、コンデンサ４，５．６の各端子電圧はコ
ンデンサ３の１／３（（Ｌ５Ｖ以上）に降圧される。次
にクロック信号１７がＬとなりＴＭ７，８．９がＯＦＦ
、ＴＭｌｏ、１１．１２，１３．１４がＯＮすると、コ
ンデンサ７．８．９が並列接続となり、２次電池２を充
電する。この動作を早い周期（クロック信号１７：ＩＫ
Ｈｚ）でサイクリックに行なえば、太陽電池の発生電流
の３倍で２次電池が充電される。ここで充電区間はデユ
ーティ−５０％であるから積分された充電量は３０であ
る。一般にＮ個のコンデンサで、４降圧したｊｌ太陽電
池が定電流源動作する区間（０〜２Ｖ）ではＮａ１−ｔ
／２（ｉ：、太陽電池の発生電流、ｔ：秒）の電荷が充
電可能である。また、２次電池の電圧を検出してＮを可
変とすることも可能である。更に、コンデンサ３の端子
電圧を一定化するためには、クロック信号１７の周波数
あるいはデユーティ−比を可変して制御することもでき
る。
実際にはＴＭのインピーダンス等からＮ＝２〜４が適当
であり、２次電池電圧が１ｖ以上では、Ｎ＝１（太陽電
池、コンデンサ、２次電圧が並列接続）に切シ換える事
が好ましい。この電圧検出は、電池寿命表示の制御信号
としても使える。
であり、２次電池電圧が１ｖ以上では、Ｎ＝１（太陽電
池、コンデンサ、２次電圧が並列接続）に切シ換える事
が好ましい。この電圧検出は、電池寿命表示の制御信号
としても使える。
次に本発明の別の実施例を示す。第２図は本発明の実施
例における別の回路図であり、コンデンサ２２，２５．
ＴＭｌ８．１？、２０．２１からなる降圧、充電回路の
構成が第１図と異なる。第２図において、２次電池２と
コンデンサ２３は太陽電池１によって常に定電流充電さ
れている。クロック信号１７がＬの時、ＴＭ２０．２１
がＯＮしてコンデンサ２２はコンデンサ２３及び太陽電
池１の電流の一部により充電される。次にクロック信号
１７がＨになるとＴＭｌ ８ 、１９がＯＮして、コン
デンサ２２に蓄えられた電荷を２次電源に充電する。こ
の一連の動作をり臼ツク信号１７によりｌＫＨ２程度の
サイクルで行なうと、２次電池２の電圧がコンデンサ２
３の電圧より低い区間で急速充電され、太陽電池と２次
電池を直結する場合に比し、１．５倍の充ｉ！鼠が得ら
れる。
例における別の回路図であり、コンデンサ２２，２５．
ＴＭｌ８．１？、２０．２１からなる降圧、充電回路の
構成が第１図と異なる。第２図において、２次電池２と
コンデンサ２３は太陽電池１によって常に定電流充電さ
れている。クロック信号１７がＬの時、ＴＭ２０．２１
がＯＮしてコンデンサ２２はコンデンサ２３及び太陽電
池１の電流の一部により充電される。次にクロック信号
１７がＨになるとＴＭｌ ８ 、１９がＯＮして、コン
デンサ２２に蓄えられた電荷を２次電源に充電する。こ
の一連の動作をり臼ツク信号１７によりｌＫＨ２程度の
サイクルで行なうと、２次電池２の電圧がコンデンサ２
３の電圧より低い区間で急速充電され、太陽電池と２次
電池を直結する場合に比し、１．５倍の充ｉ！鼠が得ら
れる。
以上述べたように、太陽電池の起電圧を２次電池電圧よ
りも高い点にバイアスし、降圧回路によって電流量を増
加して、２次電池を充電する事は、太陽電池の定電流源
領域に着眼したものである。逆に２次電源電圧を太陽電
池の開放電圧付近で充電したい時は、定電圧源領域範囲
であるから太陽電池の発生電圧を最大電力発生点にバイ
アスし、昇圧回路で昇圧した後充電すれば充電効率が上
る。これは本発明の基本概念を基に容易に設計′し得る
。また本発明の実施例ではコンデンサを用いたステップ
降圧を示したが、トランスや抵抗分割方式で構成するこ
とも可能である。但し、効率的には劣るものである。
りも高い点にバイアスし、降圧回路によって電流量を増
加して、２次電池を充電する事は、太陽電池の定電流源
領域に着眼したものである。逆に２次電源電圧を太陽電
池の開放電圧付近で充電したい時は、定電圧源領域範囲
であるから太陽電池の発生電圧を最大電力発生点にバイ
アスし、昇圧回路で昇圧した後充電すれば充電効率が上
る。これは本発明の基本概念を基に容易に設計′し得る
。また本発明の実施例ではコンデンサを用いたステップ
降圧を示したが、トランスや抵抗分割方式で構成するこ
とも可能である。但し、効率的には劣るものである。
以上述べたように本発明によれば、２次電池が放電状態
に落ち入っても急速な充電により短期間で再使用可能で
あるという効果を有する。特に最近では、２次電池とし
て固体電界質電池や、大容量コンデンサが開発されてお
り、容量が少ないために上記放電状態からの復帰は最重
要課題となっている。また、本発明の効果として、２次
電池と時計回路の電源とが分離しているため、２次電池
電圧がＯｖであっても光を照射すればすぐに動作開始す
る点が挙げられる。この事は放電機会の多い小容量の２
次電池でも、完全放電が致命欠陥ではなくなるわけで、
前述の大容量コンデンサ等を使用した高性能で薄形の太
陽電池付電子時計がつくられる。
に落ち入っても急速な充電により短期間で再使用可能で
あるという効果を有する。特に最近では、２次電池とし
て固体電界質電池や、大容量コンデンサが開発されてお
り、容量が少ないために上記放電状態からの復帰は最重
要課題となっている。また、本発明の効果として、２次
電池と時計回路の電源とが分離しているため、２次電池
電圧がＯｖであっても光を照射すればすぐに動作開始す
る点が挙げられる。この事は放電機会の多い小容量の２
次電池でも、完全放電が致命欠陥ではなくなるわけで、
前述の大容量コンデンサ等を使用した高性能で薄形の太
陽電池付電子時計がつくられる。
更に本発明の別の効果を述べる。実施例に示した如く２
次電池劇から見ると時計回路の電圧は昇圧されているた
め、１／Ｎの降圧＠路を使用した場合は従来技術の動作
停止電圧の１／Ｎまで動作させることができる。従って
放電時間が格段に長くなり、時計の止まる確率が低くな
る。特に腕時計のように小容量の２次電池を採用してい
る製品にとって、持続時間（フル充電状態から、光なし
で時計が動いている時間）が伸びる事は最大の長所であ
る。
次電池劇から見ると時計回路の電圧は昇圧されているた
め、１／Ｎの降圧＠路を使用した場合は従来技術の動作
停止電圧の１／Ｎまで動作させることができる。従って
放電時間が格段に長くなり、時計の止まる確率が低くな
る。特に腕時計のように小容量の２次電池を採用してい
る製品にとって、持続時間（フル充電状態から、光なし
で時計が動いている時間）が伸びる事は最大の長所であ
る。
第１図は本発明の太陽電池付電子時計の一実施例を示す
基本回路図。 第２図は本発明の太陽電池付電子時計の別の実施例を示
す回路図。 １・・・・・・太陽電池 ２・・・・・・２次電池 ３……コンデンサ 以 上
基本回路図。 第２図は本発明の太陽電池付電子時計の別の実施例を示
す回路図。 １・・・・・・太陽電池 ２・・・・・・２次電池 ３……コンデンサ 以 上
Claims (1)
- 太陽電池と、該太陽電池の発電エネルギーを蓄える２次
電源とを備えた電子時計において、該太陽電池に接続さ
れたコンデンサを有し、該コンデンサの電圧を降圧する
降圧回路と、該降圧回路の出力を該２次電源に蓄える充
電回路とを有する太陽電池付電子時計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60026880A JPS61189140A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 太陽電池付電子時計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60026880A JPS61189140A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 太陽電池付電子時計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61189140A true JPS61189140A (ja) | 1986-08-22 |
Family
ID=12205594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60026880A Pending JPS61189140A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 太陽電池付電子時計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61189140A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008298468A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Imv Corp | 基板検査装置 |
| JP2016073185A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | シチズンホールディングス株式会社 | 降圧充電システム及び電源 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5247694A (en) * | 1975-10-15 | 1977-04-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Solar cell power supply device |
| JPS602856A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-09 | 松下電器産業株式会社 | ヒ−トポンプ装置 |
-
1985
- 1985-02-14 JP JP60026880A patent/JPS61189140A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5247694A (en) * | 1975-10-15 | 1977-04-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Solar cell power supply device |
| JPS602856A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-09 | 松下電器産業株式会社 | ヒ−トポンプ装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008298468A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Imv Corp | 基板検査装置 |
| JP2016073185A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | シチズンホールディングス株式会社 | 降圧充電システム及び電源 |
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