WO2018235496A1 - 電力制御装置及び発電装置 - Google Patents

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power
electronic device
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current
external interface
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吉田　昌義
直実 志賀
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Zeon Corp
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    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

Definitions

  • the present invention relates to a power control device and a power generation device.
  • a portable electronic device such as a smartphone, a notebook PC (Personal Computer) or a tablet PC, or other electronic devices.
  • a portable electronic device such as a smartphone, a notebook PC (Personal Computer) or a tablet PC, or other electronic devices.
  • power generators that generate corresponding power. Examples of such a power generation device include a device provided with a solar cell that generates electric power using solar energy, a device that generates electric power using geothermal energy, and the like.
  • the power generated by such generators varies depending on the external environment. Therefore, the current output from the power generation apparatus to the electronic device may change in accordance with the generated power. Some electronic devices stop power reception when the supplied power decreases. In such a case, even if the power generated by the power generation apparatus recovers and the power supplied to the electronic device rises, the electronic device may not resume power reception. Then, in order to cause the electronic device to resume power reception, it has been necessary to physically remove and insert a connector that connects the electronic device and the power generation device.
  • Patent Document 1 In a power generation apparatus that generates power according to the external environment, since the generated power changes depending on the external environment, it may be better to stop power supply even if the electronic device does not stop power reception. However, the technology described in Patent Document 1 can not perform control suitable for such a power generation device.
  • an object of the present invention is to provide a power control device and a power generation device capable of solving the above-mentioned problems and performing appropriate control according to the power control device itself or the state of the power supply destination electronic device. is there.
  • An object of the present invention is to solve the above problems advantageously, and a power control apparatus according to the present invention includes an external interface to which an electronic device can be connected, and generates environmental power according to an external environment. Power generated by the device can be supplied to the electronic device via the external interface.
  • the power control apparatus includes a first current detection unit that detects an output current from the external interface, a voltage detection unit that detects an input voltage from the energy harvesting device, and the output current is equal to or less than a first threshold.
  • the switching control unit continues the power supply to the electronic device, and stops the power supply to the electronic device if the input voltage is equal to or less than the second threshold; Equipped with With such a configuration, appropriate control can be performed according to the status of the power control device itself or the electronic device to which power is supplied.
  • the power control apparatus further includes a second current detection unit that detects an input current from the energy harvesting device while power supply to the electronic device is stopped, and the switching control unit It is preferable to stop the supply of power to the electronic device if the input current is less than or equal to a third threshold, and to resume the supply of power to the electronic device if the input current exceeds the third threshold.
  • the switching control unit feeds power to the electronic device until the output current is detected when the output current is not detected after resuming power feeding to the electronic device. It is preferable to repeat stop and restart of the predetermined number of times.
  • a state capable of supplying electric power capable of supplying the electric power generated by the energy harvesting device to the electronic device through the external interface, and electric power supply not capable of supplying the electric power to the electronic device The apparatus further comprises a current switching unit capable of switching between the disabled state, wherein the first current detection unit detects the output current in the feedable state, and the second current detection unit in the feed not possible state.
  • the input current is detected.
  • the third threshold is a value equal to or greater than the first threshold.
  • the third threshold is a value larger than the first threshold.
  • the switching control unit resumes power supply to the external interface when the input current continuously exceeds the third threshold for a predetermined time.
  • the external interface and the electronic device conform to the USB standard
  • the switching control unit is a VBUS terminal, a D + terminal, and a D specified by the USB standard of the electronic device.
  • the terminals it is preferable to stop power supply to the external interface by disconnecting at least the VBUS terminal from the external interface.
  • the environmental power generation device preferably includes a solar cell that photoelectrically converts incident light to generate electric power.
  • a power generation apparatus is an external power generation device that generates power corresponding to an external environment and an external device to which an electronic device can be connected. And a power control device capable of supplying power generated by the energy harvesting device to the electronic device through the external interface.
  • the power control apparatus includes a first current detection unit that detects an output current from the external interface, a voltage detection unit that detects an input voltage from the energy harvesting device, and the output current is equal to or less than a first threshold.
  • the switching control unit continues the power supply to the electronic device, and stops the power supply to the electronic device if the input voltage is equal to or less than the second threshold; Equipped with With such a configuration, appropriate control can be performed according to the state of the power generation device itself or the electronic device to which power is supplied.
  • the present invention it is possible to provide a power control device and a power generation device capable of performing appropriate control according to the situation of the power control device itself or the electronic device to which power is supplied.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power generation device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the power generation device 1 includes an environmental power generation device 10 and a power control device 2.
  • the power control device 2 includes a current control unit 20, an external interface 30, a first current detection unit 40, a comparator 41, a voltage detection unit 50, a comparator 51, a second switch 60, and a second switch 60. , A comparator 71, and a switching control unit 80.
  • the external interface 30 comprises a first switch 31.
  • the environmental power generation device 10 generates power according to the external environment. In other words, the power generated by the environmental power generation device 10 changes depending on the external environment.
  • the environmental power generation device 10 outputs the generated power to the power control device 2.
  • the environmental power generation device 10 includes, for example, a solar cell that photoelectrically converts incident light such as sunlight and room light to generate electric power.
  • the environmental power generation device 10 includes, for example, a power generation module that generates power using energy such as geothermal energy.
  • the environmental power generation device 10 may be connected to the power control device 2 or may be detachable from the power control device 2.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example in the case where the environmental power generation device 10 has a solar cell.
  • the environmental power generation device 10 includes, for example, a solar cell module 11 as a photoelectric conversion module.
  • the solar cell module 11 has a thin panel shape, and includes a solar cell group 12 in which a plurality of solar cells 13 are electrically connected in series.
  • the solar battery cell 13 is a member constituted by a solar cell which photoelectrically converts incident light such as sunlight and room light and outputs electric power.
  • the solar cell modules 11 may be connected to each other via the connecting portion, and may be configured to be foldable, for example, with the connecting portion as a boundary.
  • the types of solar cells constituting the solar battery cell 13 can be roughly classified into inorganic solar cells using inorganic materials and organic solar cells using organic materials.
  • Si type using silicon (Si) Si
  • compound type using a compound, etc. are mentioned.
  • organic solar cells low molecular weight vapor deposition systems using organic pigments, polymer coating systems using conductive polymers, coating systems using conversion type semiconductors, thin film systems such as titania, organic dyes, The dye sensitization system etc. which consist of electrolytes are mentioned.
  • the solar cells constituting the solar battery cell 13 can also include organic-inorganic hybrid solar cells and solar cells using a perovskite compound.
  • a thin panel solar cell 13 is used, and a dye-sensitized solar cell made of a plastic film or the like is preferable.
  • the solar battery cell 13 is not limited to what was produced by the said plastic film etc., and, of course, if it is thin similarly, it does not ask
  • the solar battery cell group 12 is configured by connecting in series a number of solar battery cells 13 sufficient for the open circuit voltage at both ends to be 5.3 V or more in a normal use mode.
  • the normal use mode refers to a mode in which the solar cell group 12 does not generate partial shadows and is used outdoors in the daytime when the weather is not extremely bad.
  • the solar cell module 11 may have a plurality of solar cell groups 12.
  • the solar cell module 11 has a plurality of solar cell groups 12
  • the plurality of solar cell groups 12 are electrically connected in parallel to one another.
  • the environmental power generation device 10 has the several solar cell module 11, the photovoltaic cell group 12 contained in each solar cell module 11 is mutually electrically connected in parallel.
  • the current control unit 20 is connected to the energy harvesting device 10, controls the current input from the energy harvesting device 10 to increase or decrease, and outputs the current to the external interface 30.
  • the current control unit 20 is configured of, for example, a transistor or an FET.
  • the external interface 30 is connected to the current control unit 20 and can connect the electronic device 100.
  • the external interface 30 outputs the power input from the current control unit 20 to the electronic device 100. That is, the power generated by the environmental power generation device 10 is supplied to the electronic device 100 via the external interface 30.
  • a portable battery such as a lead-acid battery, a chargeable / dischargeable secondary battery such as a lithium ion battery, or a smartphone, a notebook PC, or a tablet PC provided with the above secondary battery.
  • Equipment can be mentioned.
  • the external interface 30 is detachably connected to the electronic device 100 to supply power to the electronic device 100 in response to a power supply request from the electronic device 100, for example.
  • the external interface 30 preferably conforms to a predetermined power supply standard, for example, conforms to the USB standard.
  • the external interface 30 has a first switch 31.
  • the first switch 31 is located on a lead between the current control unit 20 and the electronic device 100, and is a switch that can switch on / off of conduction.
  • the first switch 31 can switch between a state in which the electronic device 100 is electrically connected and a state in which the electronic device 100 is electrically disconnected in a state in which the electronic device 100 is physically connected.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration when the external interface 30 conforms to the USB standard.
  • the external interface 30 conforming to the USB standard can be connected to the VBUS terminal, the D + terminal, and the D- terminal defined by the USB standard of the electronic device 100.
  • the first switch 31 includes switches respectively corresponding to the VBUS terminal, the D + terminal, and the D ⁇ terminal of the electronic device 100.
  • the power generated by the environmental power generation device 10 is input to the switch corresponding to the VBUS terminal.
  • the switch corresponding to at least the VBUS terminal among the first switches 31 the state in which power can be supplied to the electronic device 100 and the state in which power can not be supplied can be switched.
  • the first current detection unit 40 detects an output current (hereinafter, appropriately abbreviated as “output current”) output from the external interface 30.
  • output current an output current
  • the first current detection unit 40 detects the current output from the current control unit 20 to the external interface 30, but the detected current is the output current from the external interface 30. equal.
  • the first current detection unit 40 has, for example, a predetermined load between the current control unit 20 and the external interface 30, and detects an output current by measuring the potential difference between both ends of the load.
  • the comparator 41 compares the output current detected by the first current detection unit 40 with the first threshold, which is the value of the predetermined current, and uses information on the magnitude relationship of the output current to the first threshold as the comparison result. It is output to the switching control unit 80.
  • the voltage detection unit 50 detects an input voltage of power input from the environmental power generation device 10 to the power control device 2 (hereinafter, appropriately abbreviated as “input voltage”).
  • the comparator 51 compares the input voltage detected by the voltage detection unit 50 with the second threshold which is the value of the predetermined voltage, and uses the information on the magnitude relation of the input voltage to the second threshold as the comparison result as the switching control unit Output to 80.
  • the second switch 60 is a switch that is located on a lead from between the energy harvesting device 10 and the current control unit 20 to the ground GND, and can switch the presence or absence of conduction.
  • the first switch 31 and the second switch 60 collectively constitute a current switching unit.
  • the current switching unit is capable of supplying power generated by the energy harvesting device 10 to the electronic device 100 through the external interface 30, and can not supply the power to the electronic device 100. It is possible to switch between the power supply impossible state.
  • the second current detection unit 70 detects the current between the second switch 60 and the ground GND.
  • the second current detection unit 70 detects an input current (hereinafter abbreviated as “input current” as appropriate) input from the environmental power generation device 10 to the power control device 2 in the power supply impossible state.
  • the second current detection unit 70 has, for example, a predetermined load between the second switch 60 and the ground GND, and detects an output current by measuring the potential difference between both ends of the load.
  • the comparator 71 compares the input current detected by the second current detection unit 70 with the third threshold, which is the value of the predetermined current, and uses the information on the magnitude relation of the input current to the third threshold as the comparison result. It is output to the switching control unit 80.
  • the switching control unit 80 switches the first switch 31 and the second switch 60 based on the comparison result input from the comparator 41, the comparator 51, and the comparator 71, and switches between the power feeding enabled state and the power feeding disabled state. Control.
  • FIG. 4 is a diagram showing the flow of current when the power generation device 1 is in the power supply enable state.
  • the flow of current when the power generation device 1 is in the power supply enable state is indicated by a white arrow.
  • the first switch 31 is in an energized state (on), and the second switch 60 is in a non-energized state (off).
  • the electric power generated by the environmental power generation device 10 is supplied to the electronic device 100.
  • the first current detection unit 40 detects an output current to be output to the external interface 30 in a state where power can be supplied.
  • FIG. 5 is a diagram showing the flow of current when the power generation device 1 is in the power supply impossible state.
  • the flow of current when the power generation device 1 is in the power supply impossible state is indicated by a white arrow.
  • the first switch 31 is in a non-energized state (off), and the second switch 60 is in an energized state (on).
  • the current based on the power generated by the environmental power generation device 10 does not flow to the current control unit 20, but flows to the ground GND.
  • the second current detection unit 70 detects an input current input to the power control device 2 in the power supply impossible state.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the switching control unit 80.
  • the switching control unit 80 controls the current switching unit (the first switch 31 and the second switch 60) to set the power feeding enabled state (step S101), and proceeds to the determination process of step S102.
  • the power generation device 1 starts power generation by the environmental power generation device 10, maintains a predetermined output voltage, and waits for connection of the electronic device 100.
  • the electronic device 100 detects a predetermined output voltage from the power generation device 1 and recognizes that the power can be supplied. For example, the reception of power supply is started by the OTG (On The Go) function.
  • the switching control unit 80 determines whether the output current is less than or equal to the first threshold (step S102).
  • the first threshold may be, for example, 100 mA.
  • the determination processing in step S102 is performed while maintaining the power supply enabled state, that is, the power supply to the electronic device 100 is continued.
  • the switching control unit 80 determines that the output current is equal to or less than the first threshold (Yes in step S102)
  • the process proceeds to the determination processing in step S103.
  • the switching control unit 80 determines whether the input voltage is less than or equal to the second threshold (step S103).
  • the second threshold may be, for example, 5.5V.
  • the determination processing in step S102 is performed while maintaining the power supply enabled state, that is, the power supply to the electronic device 100 is continued.
  • the current control unit is controlled to switch to the power supply impossible state (step S104). Power supply is stopped, and the process proceeds to the determination process of step S105.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the output current and the output voltage based on the generated power of the environmental power generation device 10 under different illumination conditions when the power generation device 1 is in the power supply enable state.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the input current and the input voltage based on the generated power of the energy harvesting device 10 under different illumination conditions when a load is directly connected to the energy harvesting device 10. In this example, in the state where the load is directly connected to the environmental power generation device 10, the input current and the input voltage when the power generation device 1 is in the power supply impossible state were measured.
  • the illumination intensity of the incident light to the solar cell module 11 of the environmental power generation device 10 is A, and the illumination intensity B is lower than A.
  • the environmental power generation device 10 can ensure sufficient generated power for power supply to the electronic device 100.
  • the illuminance of incident light is B, the environmental power generation device 10 can not secure sufficient generated power for power supply to the electronic device 100.
  • the value when the output voltage is less than the predetermined value may differ depending on the circuit system, and thus the description thereof is omitted.
  • the switching control unit 80 determines that a sufficient amount of power generation can be secured. , Power supply to the electronic device 100 is continued.
  • the case where the output current has a value equal to or less than the first threshold value will be considered.
  • the load current has decreased (changed from load 2 to load 1 in FIG. 8) because the electronic device 100 is close to full charge, and power supply is continued so that the electronic device 100 is fully charged.
  • the switching control unit 80 decreases the illuminance of incident light to B. It is determined that power generation sufficient for power supply to the electronic device 100 can not be secured, and power supply to the electronic device 100 is stopped.
  • the lower limit voltage shown in FIG. 8 may be a lower limit voltage defined in the standard.
  • the lower limit voltage may be 4.75 V (Battery Charging Specification, Rev 1.2 (December 7, 2010) P43 Table 5-1 Voltages "Charging Port Output Voltage” (See BC standard)).
  • step S105 the switching control unit 80 determines whether the input current is equal to or less than the third threshold.
  • the switching control unit 80 maintains the power supply impossible state, that is, continues stopping the power supply to the electronic device 100. Return.
  • the switching control unit 80 proceeds to the determination process of step S106.
  • the switching control unit 80 determines whether the state where the input current exceeds the third threshold continues for a predetermined time (step S106). If the state in which the input current exceeds the third threshold does not continue for a predetermined time (No in step S106), the switching control unit 80 proceeds to the determination process in step S105. On the other hand, when the state where the input current exceeds the third threshold continues for a predetermined time (Yes at step S106), the switching control unit 80 controls the current switching unit to switch to the power available state (step S107) Power supply to the device 100 is resumed, and the process proceeds to the determination process of step S108.
  • the third threshold is a value equal to or greater than the first threshold.
  • the switching control unit 80 can resume supplying power to the electronic device 100 after ensuring that the output current exceeds the first threshold for a predetermined time, so that the electronic device 100 can resume power reception by the OTG function.
  • the third threshold may be a value larger than the first threshold.
  • the switching control unit 80 resumes the power supply to the electronic device 100 after ensuring that the output current exceeds the first threshold value for a predetermined time more than a predetermined time. be able to.
  • the third threshold may be equal to the first threshold. As a result, the switching control unit 80 can restart power feeding more quickly than in the case where the third threshold is a value larger than the first threshold, so that the power can be effectively used.
  • the switching control unit 80 determines whether or not the output current is detected (step S108). When the output current is not detected (No in step S108), switching control unit 80 controls the current switching unit to switch to the power supply impossible state (step S109), and after a predetermined time (for example, 1 second) elapses It switches again (step S107) and returns to the determination process of step S108. On the other hand, when the output current is detected (Yes in step S108), the switching control unit 80 returns to the determination process in step S102 while maintaining the power feeding enabled state.
  • the process may return to the determination process of step S105.
  • the switching control unit 80 may repeat stopping and resuming power supply to the electronic device 100 a predetermined number of times until the output current is detected. Thereby, for example, when the electronic device 100 can not supply power due to physical detachment from the power control device 2 or the like, it is possible to suppress repeating the determination process.
  • the power control device 2 when the output current is equal to or less than the first threshold, if the input voltage exceeds the second threshold, the power supply to the electronic device 100 is continued, and the input voltage is the second threshold If it is below, the power supply to the electronic device 100 is stopped. Therefore, even when the output current decreases, the power control device 2 can perform appropriate control in accordance with the situation of the power control device 2 itself or the power supply destination electronic device 100.
  • the supply of power to the electronic device 100 is stopped if the input current is equal to or less than the third threshold, and the supply of power to the electronic device 100 is resumed if the input current exceeds the third threshold. Therefore, the power control apparatus 2 resumes the power supply after stopping the power supply to the electronic device 100 and then resuming the power supply after securing a constant current. Can.
  • the second current detection unit 70 detects the input current only in the state in which the power can not be supplied. Therefore, since the power control device 2 can directly detect the current of the generated power without being affected by the control of the electronic device 100, the current corresponding to the instantaneous amount of power generation is detected in real time, It is possible to switch to the power available state at an appropriate timing.
  • the power control device 2 in the power supply impossible state, the output current is equal to or less than the first threshold and the input voltage is equal to or less than the second threshold, so the power consumption is relatively small.
  • the power control apparatus 2 when the output current exceeds the third threshold and the power consumption is relatively large, the power control apparatus 2 is in the power feeding state. Therefore, the power control device 2 can reduce the power consumption that can not be supplied to the electronic device 100 and is wasted.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a modification of the power generation device 1.
  • the switching control unit 80 may be configured by a microcomputer, and the comparator 41, the comparator 51, and the comparator 71 may not be provided.
  • the switching control unit 80 is a microcomputer, the A / D converter 81, the A / D converter 82, the input / output terminal 83, the A / D converter 84, the input / output terminal 85, and the storage unit 86 and a processor 87.
  • the A / D converter 81 converts analog information of the output current detected by the first current detection unit 40 into a digital signal, and outputs the digital signal to the processor 87.
  • the A / D converter 82 converts analog information of the input voltage detected by the voltage detection unit 50 into a digital signal, and outputs the digital signal to the processor 87.
  • the input / output terminal 83 outputs the control signal from the processor 87 to the second switch 60.
  • the A / D converter 84 converts analog information of the input current detected by the second current detection unit 70 into a digital signal, and outputs the digital signal to the processor 87.
  • the input / output terminal 85 outputs the control signal from the processor 87 to the first switch 31.
  • the storage unit 86 includes, for example, a primary storage device or a secondary storage device.
  • the storage unit 86 includes, for example, a semiconductor memory or a magnetic memory.
  • the semiconductor memory includes, for example, volatile memory or non-volatile memory.
  • the magnetic memory includes, for example, a hard disk or a magnetic tape.
  • the storage unit 86 stores information such as the first threshold, the second threshold, and the third threshold.
  • the processor 87 includes a dedicated processor specialized for a specific process, or a general purpose processor that performs a specific function by reading a specific program.
  • the processor 87 compares the input output current, the input voltage, and the digital signal of the input current with the first threshold, the second threshold, and the third threshold stored in the storage unit 86, respectively, to generate a comparison result. . Then, the processor 87 outputs a control signal for switching the first switch 31 and the second switch 60 to the input / output terminal 83 and the input / output terminal 85 based on the comparison result.
  • the switching control unit 80 of the modification of the power generation device 1 illustrated in FIG. 9 performs the operation illustrated in the flowchart of FIG. 6.
  • the present invention it is possible to provide a power control device and a power generation device capable of performing appropriate control according to the situation of the power control device itself or the electronic device to which power is supplied.

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Abstract

本発明は、電力制御装置自体又は給電先の電子機器の状況に応じた適切な制御を行うことができる、電力制御装置を提供することを目的とする。本発明に係る電力制御装置は、電子機器を接続可能な外部インターフェースを備え、外部環境に応じた電力を発電する環境発電デバイスにより発電された電力を前記外部インターフェースを介して前記電子機器に供給可能である。前記電力制御装置は、前記外部インターフェースからの出力電流を検出する第１の電流検出部と、前記環境発電デバイスからの入力電圧を検出する電圧検出部と、前記出力電流が第１閾値以下である場合、前記入力電圧が第２閾値を超えていれば前記電子機器への給電を継続し、前記入力電圧が前記第２閾値以下であれば前記電子機器への給電を停止する切替制御部と、を備える。

Description

電力制御装置及び発電装置
　本発明は、電力制御装置及び発電装置に関する。
　近年、商用電源を得られない外出先などでも、利用者が、スマートフォン、ノートＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、タブレットＰＣなどの携帯型の電子機器、又はその他の電子機器を利用できるように、外部環境に応じた電力を発電する発電装置の需要が高まっている。このような発電装置としては、例えば太陽光エネルギーを用いて発電する太陽電池を備える装置や、地熱エネルギーを用いて発電する装置等が挙げられる。
　このような発電装置によって発電される電力は、外部環境に依存して変化する。従って、発電装置から電子機器に出力される電流は、発電電力に応じて変化しうる。電子機器によっては、給電される電力が低下すると、受電を停止するものがある。このような場合、発電装置によって発電される電力が回復して電子機器に給電される電力が上昇しても電子機器が受電を再開しないことがあった。そして、電子機器に受電を再開させるには、電子機器と発電装置とを繋ぐコネクタを物理的に抜き差しする必要があった。
　ところで、デバイス間で通信エラーが発生した場合に、電子スイッチを切り替えることで、コネクタを抜き差しすることなく通信を再開する技術が開発されている（例えば、特許文献１参照。）
特開２００１－３０６４１３号公報
　外部環境に応じた電力を発電する発電装置では、発電電力が外部環境に依存して変化するため、電子機器が受電を停止しない場合であっても、給電を停止した方が良い場合がある。しかしながら、特許文献１に記載された技術では、このような発電装置に適した制御を行うことができなかった。
　そこで、本発明の目的は、上述した課題を解決し、電力制御装置自体又は給電先の電子機器の状況に応じた適切な制御を行うことができる、電力制御装置及び発電装置を提供することにある。
　この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の電力制御装置は、電子機器を接続可能な外部インターフェースを備え、外部環境に応じた電力を発電する環境発電デバイスにより発電された電力を前記外部インターフェースを介して前記電子機器に供給可能である。前記電力制御装置は、前記外部インターフェースからの出力電流を検出する第１の電流検出部と、前記環境発電デバイスからの入力電圧を検出する電圧検出部と、前記出力電流が第１閾値以下である場合、前記入力電圧が第２閾値を超えていれば前記電子機器への給電を継続し、前記入力電圧が前記第２閾値以下であれば前記電子機器への給電を停止する切替制御部と、を備える。このような構成とすることで、電力制御装置自体又は給電先の電子機器の状況に応じた適切な制御を行うことができる。
　ここで、本発明の電力制御装置において、前記電子機器への給電を停止している間の前記環境発電デバイスからの入力電流を検出する第２の電流検出部を更に備え、前記切替制御部は、前記入力電流が第３閾値以下であれば前記電子機器への給電の停止を継続し、前記入力電流が前記第３閾値を超えると前記電子機器への給電を再開することが好ましい。
　また、本発明の電力制御装置において、前記切替制御部は、前記電子機器への給電の再開後、前記出力電流が検出されない場合には、前記出力電流が検出されるまで前記電子機器への給電の停止と再開を所定回数繰り返すことが好ましい。
　また、本発明の電力制御装置において、前記環境発電デバイスにより発電された電力を前記外部インターフェースを介して前記電子機器に供給可能な給電可能状態と、当該電力を前記電子機器に供給不可能な給電不可状態と、を切り替え可能な電流切替部を更に備え、前記第１の電流検出部は、前記給電可能状態で前記出力電流を検出し、前記第２の電流検出部は、前記給電不可状態で前記入力電流を検出することが好ましい。
　また、本発明の電力制御装置において、前記第３閾値は、前記第１閾値以上の値であることが好ましい。
　また、本発明の電力制御装置において、前記第３閾値は、前記第１閾値よりも大きい値であることが好ましい。
　また、本発明の電力制御装置において、前記切替制御部は、前記入力電流が前記第３閾値を所定時間継続して超えると、前記外部インターフェースへの給電を再開することが好ましい。
　また、本発明の電力制御装置において、前記外部インターフェース及び前記電子機器は、ＵＳＢ規格に準拠し、前記切替制御部は、前記電子機器の前記ＵＳＢ規格で規定されたＶＢＵＳ端子、Ｄ＋端子、及びＤ－端子のうち、少なくとも前記ＶＢＵＳ端子を前記外部インターフェースから遮断することで前記外部インターフェースへの給電を停止することが好ましい。
　また、本発明の電力制御装置において、前記環境発電デバイスは、入射光を光電変換して発電する太陽電池を含むことが好ましい。
　また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の発電装置は、外部環境に応じた電力を発電する環境発電デバイスと、電子機器を接続可能な外部インターフェースを備え、前記環境発電デバイスにより発電された電力を前記外部インターフェースを介して前記電子機器に供給可能な電力制御装置と、を備える。前記電力制御装置は、前記外部インターフェースからの出力電流を検出する第１の電流検出部と、前記環境発電デバイスからの入力電圧を検出する電圧検出部と、前記出力電流が第１閾値以下である場合、前記入力電圧が第２閾値を超えていれば前記電子機器への給電を継続し、前記入力電圧が前記第２閾値以下であれば前記電子機器への給電を停止する切替制御部と、を備える。このような構成とすることで、発電装置自体又は給電先の電子機器の状況に応じた適切な制御を行うことができる。
　本発明によれば、電力制御装置自体又は給電先の電子機器の状況に応じた適切な制御を行うことができる電力制御装置及び発電装置を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る発電装置の概略構成を示すブロック図である。 環境発電デバイスの構成例を示す図である。 外部インターフェースの構成例を示す図である。 発電装置が給電可能状態であるときの電流の流れを示す図である。 発電装置が給電不可状態であるときの電流の流れを示す図である。 切替制御部の動作を示すフローチャートである。 発電装置が給電可能状態であるときの、異なる照度条件下での出力電流及び出力電圧の関係を示す図である。 環境発電デバイスに直接負荷を接続したときの、異なる照度条件下での入力電流及び入力電圧の関係を示す図である。 発電装置の変形例の概略構成を示すブロック図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。各図において共通の構成部には、同一の符号を付している。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。
［発電装置１の構成］
　図１は、本発明の一実施形態に係る発電装置１の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、発電装置１は、環境発電デバイス１０と、電力制御装置２とを備える。電力制御装置２は、電流制御部２０と、外部インターフェース３０と、第１の電流検出部４０と、比較器４１と、電圧検出部５０と、比較器５１と、第２スイッチ６０と、第２の電流検出部７０と、比較器７１と、切替制御部８０とを備える。外部インターフェース３０は、第１スイッチ３１を備える。
　環境発電デバイス１０は、外部環境に応じた電力を発電する。換言すれば、環境発電デバイス１０によって発電される電力は、外部環境に依存して変化する。環境発電デバイス１０は、発電した電力を電力制御装置２に出力する。環境発電デバイス１０は、例えば、太陽光、室内光などの入射光を光電変換して発電する太陽電池を有する。環境発電デバイス１０は、例えば、地熱等のエネルギーを利用して発電する発電モジュールを有する。環境発電デバイス１０は、電力制御装置２と連結されていてもよいし、電力制御装置２と着脱可能であってもよい。
　図２は、環境発電デバイス１０が太陽電池を有する場合の構成例を示す図である。図２に示すように、環境発電デバイス１０は、例えば、光電変換モジュールとしての太陽電池モジュール１１を有する。ここで、図２には３つの太陽電池モジュール１１を示したが、太陽電池モジュール１１は１つ又は２つでもよいし、４つ以上でもよい。太陽電池モジュール１１は、薄型パネル状であり、複数の太陽電池セル１３が電気的に直列に連結した太陽電池セル群１２を有する。太陽電池セル１３は、太陽光、室内光などの入射光を光電変換して電力を出力する太陽電池で構成された部材である。また、太陽電池モジュール１１は、互いに連結部を介して連結し、例えば連結部を境として折り畳むことが可能な構成であってもよい。
　太陽電池セル１３を構成する太陽電池の種類としては、大別して、無機系材料を用いた無機系太陽電池と、有機系材料を用いた有機系太陽電池とが挙げられる。無機系太陽電池としては、シリコン（Ｓｉ）を用いたＳｉ系、化合物を用いた化合物系などが挙げられる。また、有機系太陽電池としては、有機顔料を用いた低分子蒸着系、導電性高分子を用いた高分子塗布系、変換型半導体を用いた塗布変換系などの薄膜系、チタニア、有機色素および電解質から成る色素増感系などが挙げられる。また、太陽電池セル１３を構成する太陽電池には、有機無機ハイブリッド太陽電池、ペロブスカイト系化合物を用いた太陽電池も含めることができる。本発明においては、薄型パネル状の太陽電池セル１３が用いられ、プラスチックフィルム等に作製された色素増感太陽電池が好適である。なお、太陽電池セル１３は、上記プラスチックフィルム等に作製されたものに限定されるものでなく、同様の薄型であれば方式を問わないことは言うまでもない。
　太陽電池セル群１２は、通常の使用態様で両端の開放電圧が５．３Ｖ以上となるのに十分な数の太陽電池セル１３が直列に連結して構成される。ここで、通常の使用態様とは、太陽電池セル群１２に部分影が発生せず、極端な悪天候ではない昼間の屋外で使用される態様をいう。ここで、図２では、太陽電池モジュール１１が、１つの太陽電池セル群１２を有する例を示したが、太陽電池モジュール１１が複数の太陽電池セル群１２を有してもよい。太陽電池モジュール１１が複数の太陽電池セル群１２を有する場合、複数の太陽電池セル群１２が互いに電気的に並列に接続される。また、環境発電デバイス１０が複数の太陽電池モジュール１１を有する場合、各太陽電池モジュール１１に含まれる太陽電池セル群１２が互いに電気的に並列に接続される。
　図１に示すように、電流制御部２０は、環境発電デバイス１０に接続され、環境発電デバイス１０から入力される電流を増減制御して外部インターフェース３０に出力する。電流制御部２０は、例えばトランジスタ又はＦＥＴ等によって構成される。
　図１に示すように、外部インターフェース３０は、電流制御部２０に接続され、電子機器１００を接続可能である。外部インターフェース３０は、電流制御部２０から入力される電力を電子機器１００に出力する。すなわち、環境発電デバイス１０により発電された電力は、外部インターフェース３０を介して電子機器１００に供給される。外部インターフェース３０によって電力が供給される電子機器１００としては、鉛蓄電池、リチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池、又は、上記二次電池を備えたスマートフォン、ノートＰＣ、タブレットＰＣ等の携帯機器が挙げられる。外部インターフェース３０は、電子機器１００と着脱可能に接続して、例えば電子機器１００からの給電要求を受けて電子機器１００に電力を供給する。外部インターフェース３０は、所定の給電の規格に準拠していることが好ましく、例えば、ＵＳＢ規格に準拠している。
　外部インターフェース３０は、第１スイッチ３１を有する。第１スイッチ３１は、電流制御部２０と電子機器１００との間の導線上に位置し、導通の有無を切り替え可能なスイッチである。第１スイッチ３１は、電子機器１００が物理的に接続された状態で、電子機器１００を電気的に接続した状態と、電子機器１００を電気的に切断した状態とを切り替え可能である。
　図３は、外部インターフェース３０がＵＳＢ規格に準拠する場合の構成例を示す図である。ＵＳＢ規格に準拠する外部インターフェース３０は、電子機器１００のＵＳＢ規格で規定されたＶＢＵＳ端子、Ｄ＋端子、及びＤ－端子と接続可能である。第１スイッチ３１は、電子機器１００のＶＢＵＳ端子、Ｄ＋端子、及びＤ－端子にそれぞれ対応するスイッチを有する。環境発電デバイス１０により発電された電力は、ＶＢＵＳ端子に対応するスイッチに入力される。第１スイッチ３１のうち、少なくともＶＢＵＳ端子に対応するスイッチが切り替えられることで、電子機器１００に給電可能な状態と給電不可能な状態とが切り替えられる。換言すれば、電子機器１００のＵＳＢ規格で規定されたＶＢＵＳ端子、Ｄ＋端子、及びＤ－端子のうち、少なくともＶＢＵＳ端子が後述する切替制御部８０によって外部インターフェース３０から遮断されることで、外部インターフェース３０への給電が停止する。
　第１の電流検出部４０は、外部インターフェース３０から出力される出力電流（以下、適宜「出力電流」と略記する。）を検出する。なお、図１に示す例では、第１の電流検出部４０は、電流制御部２０から外部インターフェース３０に出力される電流を検出するが、検出される電流は、外部インターフェース３０からの出力電流と等しい。第１の電流検出部４０は、例えば、電流制御部２０と外部インターフェース３０との間に所定の負荷を有し、当該負荷の両端の電位差を測定することで、出力電流を検出する。
　比較器４１は、第１の電流検出部４０によって検出される出力電流と、所定の電流の値である第１閾値とを比較し、出力電流の第１閾値に対する大小関係の情報を比較結果として切替制御部８０に出力する。
　電圧検出部５０は、環境発電デバイス１０から電力制御装置２に入力される電力の入力電圧（以下、適宜「入力電圧」と略記する。）を検出する。
　比較器５１は、電圧検出部５０によって検出される入力電圧と、所定の電圧の値である第２閾値とを比較し、入力電圧の第２閾値に対する大小関係の情報を比較結果として切替制御部８０に出力する。
　第２スイッチ６０は、環境発電デバイス１０と電流制御部２０との間からグランドＧＮＤに至る導線上に位置し、導通の有無を切り替え可能なスイッチである。第１スイッチ３１及び第２スイッチ６０は、合わせて電流切替部を構成する。詳細は後述するが、電流切替部は、環境発電デバイス１０により発電された電力を外部インターフェース３０を介して電子機器１００に供給可能な給電可能状態と、当該電力を電子機器１００に供給不可能な給電不可状態と、を切り替え可能である。
　第２の電流検出部７０は、第２スイッチ６０とグランドＧＮＤとの間の電流を検出する。第２の電流検出部７０は、給電不可状態では、環境発電デバイス１０から電力制御装置２に入力される入力電流（以下、適宜「入力電流」と略記する。）を検出する。第２の電流検出部７０は、例えば、第２スイッチ６０とグランドＧＮＤとの間に所定の負荷を有し、当該負荷の両端の電位差を測定することで、出力電流を検出する。
　比較器７１は、第２の電流検出部７０によって検出される入力電流と、所定の電流の値である第３閾値とを比較し、入力電流の第３閾値に対する大小関係の情報を比較結果として切替制御部８０に出力する。
　切替制御部８０は、比較器４１、比較器５１及び比較器７１から入力される比較結果に基づいて、第１スイッチ３１及び第２スイッチ６０を切り替えて、給電可能状態と給電不可状態とを切り替え制御する。
　図４は、発電装置１が給電可能状態であるときの電流の流れを示す図である。発電装置１が給電可能状態であるときの電流の流れを、白抜き矢印で示す。図４に示すように、給電可能状態では、第１スイッチ３１は通電した状態（オン）であり、第２スイッチ６０は通電しない状態（オフ）である。このとき、環境発電デバイス１０で発電される電力は電子機器１００に給電される。第１の電流検出部４０は、給電可能状態では、外部インターフェース３０に出力される出力電流を検出する。
　図５は、発電装置１が給電不可状態であるときの電流の流れを示す図である。発電装置１が給電不可状態であるときの電流の流れを、白抜き矢印で示す。図５に示すように、給電不可状態では、第１スイッチ３１は通電しない状態（オフ）であり、第２スイッチ６０は通電した状態（オン）である。このとき、環境発電デバイス１０で発電される電力に基づく電流は電流制御部２０には流れず、グランドＧＮＤに流れる。第２の電流検出部７０は、給電不可状態では、電力制御装置２に入力される入力電流を検出する。
［切替制御部８０の動作］
　図６は、切替制御部８０の動作を示すフローチャートである。
　切替制御部８０は、電流切替部（第１スイッチ３１及び第２スイッチ６０）を制御して給電可能状態に設定し（ステップＳ１０１）、ステップＳ１０２の判定処理に進む。ステップＳ１０１の状態において、発電装置１は、環境発電デバイス１０による発電を開始し、所定の出力電圧を維持して電子機器１００の接続を待機する。この状態で発電装置１の外部インターフェース３０に電子機器１００が接続される場合、電子機器１００は、発電装置１からの所定の出力電圧を検知して電力供給を受けられる状態であると認識し、例えばＯＴＧ（On The Go）機能によって電力の供給の受け入れを開始する。
　切替制御部８０は、出力電流が第１閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。第１閾値は、例えば１００ｍＡであってよい。切替制御部８０は、出力電流が第１閾値を超えると判定する場合（ステップＳ１０２のＮｏ）、給電可能状態を維持したまま、すなわち電子機器１００への給電を継続して、ステップＳ１０２の判定処理に戻る。一方、切替制御部８０は、出力電流が第１閾値以下であると判定する場合（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、ステップＳ１０３の判定処理に進む。
　切替制御部８０は、入力電圧が第２閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。第２閾値は、例えば５．５Ｖであってよい。切替制御部８０は、入力電圧が第２閾値を超えると判定する場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、給電可能状態を維持したまま、すなわち電子機器１００への給電を継続して、ステップＳ１０２の判定処理に戻る。一方、切替制御部８０は、入力電圧が第２閾値以下であると判定する場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、電流切替部を制御して給電不可状態に切り替え（ステップＳ１０４）、すなわち電子機器１００への給電を停止し、ステップＳ１０５の判定処理に進む。
　ここで、ステップＳ１０２及びＳ１０３の判定処理の詳細について、図７及び図８を参照して詳細に説明する。図７は、発電装置１が給電可能状態であるときの、異なる照度条件下での環境発電デバイス１０の発電電力に基づく出力電流及び出力電圧の関係を示す図である。図８は、環境発電デバイス１０に直接負荷を接続したときの、異なる照度条件下での環境発電デバイス１０の発電電力に基づく入力電流及び入力電圧の関係を示す図である。本例では、環境発電デバイス１０に直接負荷を接続した状態として、発電装置１が給電不可状態であるときの入力電流及び入力電圧を測定した。ここで、異なる照度条件としては、環境発電デバイス１０が有する太陽電池モジュール１１への入射光の照度がＡのときと、照度がＡよりも低いＢのときとを示す。入射光の照度がＡのとき、環境発電デバイス１０は、電子機器１００への給電に十分な発電電力を確保できる。一方、入射光の照度がＢのとき、環境発電デバイス１０は、電子機器１００への給電に十分な発電電力を確保できない。なお、図７において、出力電圧が所定値未満であるときの値は、回路系によって異なり得るため、記載を省略する。
　図７に示すように、出力電流が第１閾値を超えた値である場合、照度がＢよりも大きいＡであるため、切替制御部８０は十分な発電量が確保できていると判断して、電子機器１００への給電を継続する。以下、出力電流が第１閾値以下の値である場合について検討する。出力電流が第1閾値以下であり、かつ、入力電圧が第２閾値を超えている場合、図８に示すように、切替制御部８０は、照度がＡで十分な発電電力があるにもかかわらず、電子機器１００が満充電近傍になったために負荷電流が減少（図８の負荷２から負荷１に変化）したと判断して、電子機器１００が満充電となるように給電を継続する。出力電流が第１閾値以下の値であり、かつ、入力電圧が第２閾値以下の値（図８のＶＢ）である場合、切替制御部８０は、入射光の照度がＢに減少したために電子機器１００への給電に十分な発電電力が確保できないと判断して、電子機器１００への給電を停止する。
　図８に示す下限電圧は、外部インターフェース３０が所定の給電の規格に準拠する場合、その規格に定められた下限の電圧であってよい。例えば、外部インターフェース３０がＵＳＢ給電の規格に準拠する場合、下限電圧は４．７５Ｖであってよい（Battery Charging Specification, Rev 1.2 (December 7,2010) P43 Table 5-1 Voltages 「Charging Port Output Voltage」（ＢＣ規格）参照）。
　切替制御部８０は、ステップＳ１０４の処理の後、入力電流が第３閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。切替制御部８０は、入力電流が第３閾値以下である場合（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、給電不可状態を維持したまま、すなわち電子機器１００への給電の停止を継続し、ステップＳ１０５の判定処理に戻る。一方、切替制御部８０は、入力電流が第３閾値を超える場合（ステップＳ１０５のＮｏ）、ステップＳ１０６の判定処理に進む。
　切替制御部８０は、入力電流が第３閾値を超えた状態が所定時間継続したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。切替制御部８０は、入力電流が第３閾値を超えた状態が所定時間継続しない場合（ステップＳ１０６のＮｏ）、ステップＳ１０５の判定処理に進む。一方、切替制御部８０は、入力電流が第３閾値を超えた状態が所定時間継続した場合（ステップＳ１０６のＹｅｓ）、電流切替部を制御して給電可能状態に切り替え（ステップＳ１０７）、すなわち電子機器１００への給電を再開し、ステップＳ１０８の判定処理に進む。ここで、第３閾値は、第１閾値以上の値である。これにより、切替制御部８０は出力電流が第１閾値を所定時間超えることが確保できてから電子機器１００への給電を再開するので、電子機器１００にＯＴＧ機能による受電を再開させることができる。また、第３閾値は、第１閾値よりも大きい値であってもよい。これにより、切替制御部８０は出力電流が第１閾値を所定時間より大きく超えることが確保できてから電子機器１００への給電を再開するので、電子機器１００に対してより安定的な給電をすることができる。また、第３閾値は、第１閾値と等しい値であってもよい。これにより、切り替え制御部８０は、第３閾値が第１閾値よりも大きい値である場合よりも迅速に給電を再開することができるので、電力を有効に活用することができる。
　切替制御部８０は、出力電流が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１０８）。切替制御部８０は、出力電流が検出されない場合（ステップＳ１０８のＮｏ）、電流切替部を制御して給電不可状態に切り替え（ステップＳ１０９）、所定時間（例えば１秒）経過後、給電可能状態に再度切り替えて（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０８の判定処理に戻る。一方、切替制御部８０は、出力電流が検出された場合（ステップＳ１０８のＹｅｓ）、給電可能状態を維持したまま、ステップＳ１０２の判定処理に戻る。ここで、ステップＳ１０９及びＳ１０７の切り替えを所定回数繰り返しても出力電流が検出されない場合、ステップＳ１０５の判定処理に戻ってもよい。すなわち、切替制御部８０は、出力電流が検出されるまで電子機器１００への給電の停止と再開を所定回数繰り返してもよい。これにより、例えば電子機器１００が電力制御装置２から物理的に脱離している等によって給電不可能である場合に、判定処理を繰り返すことを抑制することができる。
　上記のように、電力制御装置２によると、出力電流が第１閾値以下である場合、入力電圧が第２閾値を超えていれば電子機器１００への給電を継続し、入力電圧が第２閾値以下であれば電子機器１００への給電を停止する。従って、電力制御装置２は、出力電流が減少した場合であっても、電力制御装置２自体又は給電先の電子機器１００の状況に応じた適切な制御を行うことができる。
　また、電力制御装置２によると、入力電流が第３閾値以下であれば電子機器１００への給電の停止を継続し、入力電流が第３閾値を超えると電子機器１００への給電を再開する。よって、電力制御装置２は、電子機器１００への給電を停止した後、一定の電流が確保できてから給電を再開するので、電子機器１００を物理的に着脱しなくても給電を再開することができる。
　また、電力制御装置２によると、第２の電流検出部７０は給電不可状態でのみ入力電流を検出する。よって、電力制御装置２は、電子機器１００の制御の影響を受けることなく、直接、発電電力の電流を検出することができるので、その瞬間の発電量に応じた電流をリアルタイムで検出して、適切なタイミングで給電可能状態に切り替えることができる。
　また、電力制御装置２によると、給電不可状態では、出力電流が第１閾値以下であり、かつ入力電圧が第２閾値以下であるため、消費電力は比較的小さい状態である。一方、電力制御装置２は、出力電流が第３閾値を超えて消費電力が比較的大きい状態では、給電状態となる。従って、電力制御装置２は、電子機器１００に給電できずに無駄となる消費電力を低減することができる。
［変形例］
　図９は、発電装置１の変形例の概略構成を示すブロック図である。図９に示すように、発電装置１は、切替制御部８０をマイクロコンピュータで構成し、比較器４１と、比較器５１と、比較器７１とを備えない構成としてもよい。切替制御部８０は、マイクロコンピュータである場合、Ａ／Ｄ変換器８１と、Ａ／Ｄ変換器８２と、入出力端子８３と、Ａ／Ｄ変換器８４と、入出力端子８５と、記憶部８６と、プロセッサ８７とを備える。
　Ａ／Ｄ変換器８１は、第１の電流検出部４０によって検出される出力電流のアナログ情報をデジタル信号に変換し、プロセッサ８７に出力する。
　Ａ／Ｄ変換器８２は、電圧検出部５０によって検出される入力電圧のアナログ情報をデジタル信号に変換し、プロセッサ８７に出力する。
　入出力端子８３は、プロセッサ８７からの制御信号を第２スイッチ６０に出力する。
　Ａ／Ｄ変換器８４は、第２の電流検出部７０によって検出される入力電流のアナログ情報をデジタル信号に変換し、プロセッサ８７に出力する。
　入出力端子８５は、プロセッサ８７からの制御信号を第１スイッチ３１に出力する。
　記憶部８６は、例えば一次記憶装置又は二次記憶装置を有する。記憶部８６は、例えば半導体メモリ又は磁気メモリ等を有する。半導体メモリは、例えば揮発性メモリ又は不揮発性メモリを含む。磁気メモリは、例えばハードディスク又は磁気テープ等を含む。記憶部８６は、第１閾値、第２閾値、及び第３閾値等の情報を記憶する。
　プロセッサ８７は、特定の処理に特化した専用のプロセッサ、又は特定のプログラムを読み込むことによって特定の機能を実行する汎用のプロセッサを含む。プロセッサ８７は、入力された出力電流、入力電圧、及び入力電流のデジタル信号を、記憶部８６に記憶された第１閾値、第２閾値、及び第３閾値とそれぞれ比較して比較結果を生成する。そして、プロセッサ８７は、比較結果に基づいて、第１スイッチ３１及び第２スイッチ６０を切り替える制御信号を入出力端子８３及び入出力端子８５に出力する。
　図９に示した発電装置１の変形例の切替制御部８０は、図６のフローチャートに示した動作を実行する。
　前述したところは本発明の一実施形態を示したにすぎず、特許請求の範囲において、種々の変更を加えてもよいことは言うまでもない。
　本発明によれば、電力制御装置自体又は給電先の電子機器の状況に応じた適切な制御を行うことができる、電力制御装置及び発電装置を提供することができる。
　１　発電装置
　２　電力制御装置
　１０　環境発電デバイス
　１１　太陽電池モジュール
　１２　太陽電池セル群
　１３　太陽電池セル
　２０　電流制御部
　３０　外部インターフェース
　３１　第１スイッチ
　４０　第１の電流検出部
　４１　比較器
　５０　電圧検出部
　５１　比較器
　６０　第２スイッチ
　７０　第２の電流検出部
　７１　比較器
　８０　切替制御部
　８１　Ａ／Ｄ変換器
　８２　Ａ／Ｄ変換器
　８３　入出力端子
　８４　Ａ／Ｄ変換器
　８５　入出力端子
　８６　記憶部
　８７　プロセッサ
　１００　電子機器
　ＧＮＤ　グランド

Claims (10)

  1. 　電子機器を接続可能な外部インターフェースを備え、外部環境に応じた電力を発電する環境発電デバイスにより発電された電力を前記外部インターフェースを介して前記電子機器に供給可能な電力制御装置であって、
    　前記外部インターフェースからの出力電流を検出する第１の電流検出部と、
    　前記環境発電デバイスからの入力電圧を検出する電圧検出部と、
    　前記出力電流が第１閾値以下である場合、前記入力電圧が第２閾値を超えていれば前記電子機器への給電を継続し、前記入力電圧が前記第２閾値以下であれば前記電子機器への給電を停止する切替制御部と、
    を備える電力制御装置。
  2. 　前記電子機器への給電を停止している間の前記環境発電デバイスからの入力電流を検出する第２の電流検出部を更に備え、
    　前記切替制御部は、前記入力電流が第３閾値以下であれば前記電子機器への給電の停止を継続し、前記入力電流が前記第３閾値を超えると前記電子機器への給電を再開する、
    請求項１に記載の電力制御装置。
  3. 　前記切替制御部は、前記電子機器への給電の再開後、前記出力電流が検出されない場合には、前記出力電流が検出されるまで前記電子機器への給電の停止と再開を所定回数繰り返す、請求項２に記載の電力制御装置。
  4. 　前記環境発電デバイスにより発電された電力を前記外部インターフェースを介して前記電子機器に供給可能な給電可能状態と、当該電力を前記電子機器に供給不可能な給電不可状態と、を切り替え可能な電流切替部を更に備え、
    　前記第１の電流検出部は、前記給電可能状態で前記出力電流を検出し、
    　前記第２の電流検出部は、前記給電不可状態で前記入力電流を検出する、
    請求項２又は３に記載の電力制御装置。
  5. 　前記第３閾値は、前記第１閾値以上の値である、請求項２から４のいずれか一項に記載の電力制御装置。
  6. 　前記第３閾値は、前記第１閾値よりも大きい値である、請求項５に記載の電力制御装置。
  7. 　前記切替制御部は、前記入力電流が前記第３閾値を所定時間継続して超えると、前記外部インターフェースへの給電を再開する、請求項２から６のいずれか一項に記載の電力制御装置。
  8. 　前記外部インターフェース及び前記電子機器は、ＵＳＢ規格に準拠し、
    　前記切替制御部は、前記電子機器の前記ＵＳＢ規格で規定されたＶＢＵＳ端子、Ｄ＋端子、及びＤ－端子のうち、少なくとも前記ＶＢＵＳ端子を前記外部インターフェースから遮断することで前記外部インターフェースへの給電を停止する、請求項１から７のいずれか一項に記載の電力制御装置。
  9. 　前記環境発電デバイスは、入射光を光電変換して発電する太陽電池を含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の電力制御装置。
  10. 　外部環境に応じた電力を発電する環境発電デバイスと、
    　電子機器を接続可能な外部インターフェースを備え、前記環境発電デバイスにより発電された電力を前記外部インターフェースを介して前記電子機器に供給可能な電力制御装置と、を備える発電装置であって、
    　前記電力制御装置は、
    　　前記外部インターフェースからの出力電流を検出する第１の電流検出部と、
    　　前記環境発電デバイスからの入力電圧を検出する電圧検出部と、
    　　前記出力電流が第１閾値以下である場合、前記入力電圧が第２閾値を超えていれば前記電子機器への給電を継続し、前記入力電圧が前記第２閾値以下であれば前記電子機器への給電を停止する切替制御部と、を備える、発電装置。
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