携帯充電器
【課題】 太陽電池の発電による過放電状態の二次電池に対する充電が確実で二次電池の完全放電を防止可能な携帯充電器を提供する。
【解決手段】 充電器本体２に、携帯電子機器へ充電電流を供給する出力端子４、太陽電池８、この太陽電池８の出力が充電手段１０を介して供給される二次電池６、及び制御手段２１を設ける。制御手段２１は、二次電池６の電圧を検出するとともに、二次電池６が過放電状態に陥る閾値電圧以下の電池電圧を検出した場合、出力端子４への電池電圧の供給を禁止させ、閾値電圧を超える電池電圧を検出した場合、二次電池６の出力電圧を昇圧又は降圧して出力端子４に供給する構成であることを特徴としている。
【解決手段】 充電器本体２に、携帯電子機器へ充電電流を供給する出力端子４、太陽電池８、この太陽電池８の出力が充電手段１０を介して供給される二次電池６、及び制御手段２１を設ける。制御手段２１は、二次電池６の電圧を検出するとともに、二次電池６が過放電状態に陥る閾値電圧以下の電池電圧を検出した場合、出力端子４への電池電圧の供給を禁止させ、閾値電圧を超える電池電圧を検出した場合、二次電池６の出力電圧を昇圧又は降圧して出力端子４に供給する構成であることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話、携帯電子ゲーム機、携帯音楽プレーヤ等の携帯式電子機器の充電に用いられる携帯充電器に係り、特に、太陽電池で発電した電力を二次電池に蓄え、この蓄えられた電力を携帯式電子機器の機器側二次電池に供給して充電をする携帯充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
パネル状の太陽電池が発電した電力を、逆流防止ダイオードからなる充電手段を経由させて二次電池に供給してこの電池に蓄えるとともに、二次電池に接続された電圧変換手段で、二次電池から出力された電圧を昇圧又は降圧して出力端子に供給する構成の携帯充電器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この携帯充電器に携帯式電子機器が接続されると、充電器の二次電池に蓄えられた電力が、接続された電子機器を充電するのに適した電圧に電圧変換手段により変換されて、その電圧が電子機器に供給されるので、この電子機器が充電される。
【０００４】
又、携帯充電器は、抵抗と発光ダイオードを直列接続してなる充電表示回路で太陽電池による二次電池の充電を表示することが一般的である。そして、この充電表示回路は、太陽電池に並列に設けられる場合と、逆流防止ダイオードからなる充電手段に並列に設けられる場合とがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１２４８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
太陽電池付きの携帯充電器が備える電圧変換手段の入力と出力の関係は次式で与えられる。
【０００７】
η・ＶＩＮ・ＩＩＮ＝Ｐｏ
この式において、ηは入力から出力への電力変換効率、ＶＩＮは電圧変換手段に対する入力電圧、ＩＩＮは電圧変換手段に対する入力電流、Ｐｏは電圧変換手段からの出力電圧である。
【０００８】
前記式を展開すれば、ＩＩＮ＝Ｐｏ／η・ＶＩＮであるから、入力電流ＩＩＮは入力電圧ＶＩＮに反比例し、入力電圧ＶＩＮが低い場合の入力電流ＩＩＮはきわめて大きくなる。
【０００９】
携帯充電器の二次電池が過放電状態に陥った状態で、太陽電池からの出力で二次電池への充電を行いながら、この携帯充電器に接続された携帯電子機器が使用される場合、二次電池の電圧、つまり、電圧変換手段への入力電圧ＶＩＮが低いので、発電する太陽電池の出力電流の殆ど全てが電圧変換手段で消費されてしまい、二次電池は殆ど充電されない。そのため、二次電池は依然として過放電状態のまま維持される。
【００１０】
二次電池は、それに蓄えた電荷が完全放電した状態となってそれが長期間継続した場合、自然放電が進行するので、この状態で電力が供給されても、電荷を溜めるための能力が活性化することがなく、充電ができなくなる。
【００１１】
このため、既述のように太陽電池からの出力に拘らず二次電池が過放電状態に継続されてしまうと、二次電池の寿命が損なわれることがある。
【００１２】
一方、太陽電池に並列な充電表示回路を備えた携帯充電器では次の問題がある。つまり、この充電器での太陽電池の端子間電圧ＶＳＰは、二次電池の電圧ＶＢと逆流防止ダイオードの端子間電圧ＶＤを合計した電圧に等しい。逆流防止ダイオードの端子間電圧ＶＤは1個に付き0.4〜0.6Ｖであり、又、放電状態の二次電池の電圧ＶＢは１Ｖ以下である。これに対して、充電表示回路の発光ダイオードを発光させるのに必要な電圧は通常２Ｖ以上である。
【００１３】
したがって、二次電池が過放電状態である場合は、太陽電池から出力される充電電流が充電表示回路に流れても、発光ダイオードにこれを発光させるに十分な電圧が掛からないので、この発光ダイオードは発光しない。このように充電表示回路を備えていても、二次電池が過放電状態の場合は充電表示ができない。
【００１４】
又、こうした問題は、充電手段に並列な充電表示回路を備えた携帯充電器において、充電手段をなす複数の逆流防止ダイオードを直列に接続すれば解決できるが、この構成では次の問題がある。つまり、この構成では、太陽電池の出力開放時の出力電圧を二次電池の電圧より３Ｖ以上高くしなければならないが、太陽電池の発電面積は小さいので、前記のように出力電圧を高めることは難しい。しかも、逆流防止ダイオードによる電力損失が直列接続された数に応じて増えるため、二次電池への充電効率が大きく低下してしまう。
【００１５】
したがって、本発明の第１目的は、過放電状態の二次電池に対する太陽電池の発電による充電が確実で二次電池の完全放電を防止可能な携帯充電器を提供することにあり、更に、本発明の第２目的は、前記第１目的に加えて、二次電池が過放電状態であっても確実な充電表示をすることが可能で、かつ、充電効率を損なうこともない携帯充電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題を解決するために、本発明は、充電器本体に、携帯電子機器へ充電電流を供給する出力端子、太陽電池、この太陽電池の出力が充電手段を介して供給される二次電池、及び制御手段を設ける。制御手段は、二次電池の電圧を検出するとともに、二次電池が過放電状態に陥る閾値電圧以下の電池電圧を検出した場合、出力端子への電池電圧の供給を禁止させ、閾値電圧を超える電池電圧を検出した場合、二次電池の出力電圧を昇圧又は降圧して出力端子に供給する構成であることを特徴としている。
【００１７】
本発明で、二次電池が過放電状態であるときには、制御手段が検出する二次電池の電池電圧は、予め定められた閾値電圧以下であるので、制御手段は二次電池の出力電圧を調整（昇圧又は降圧）する動作を禁止した状態にある。そのため、この状態で、出力端子に携帯電子機器を電気的に接続するとともに太陽電池を受光させて発電させた場合、太陽電池が発電した電力は、昇圧又は降圧されて出力端子に与えられることがなく、専ら二次電池に供給される。この充電により、二次電池の過放電状態が長期にわたって放置されることが防止され、二次電池は過放電状態から抜け出ることができる。
【００１８】
又、二次電池が過放電状態にないときには、制御手段での制御で二次電池の出力が昇圧又は降圧されて出力端子に与えられるので、この端子に電気的に接続された携帯電子機器に充電電流を供給できる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、過放電状態の二次電池に対する太陽電池の発電による充電が確実で二次電池の完全放電を防止可能な携帯充電器を提供できる、という効果がある。
【００２０】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、更に、二次電池が過放電状態であっても確実な充電表示をすることが可能で、かつ、充電効率を損なうこともない携帯充電器を提供できる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る携帯充電器の回路図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る携帯充電器の回路図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る携帯充電器の充電手段まわりを示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第１実施形態について、図１を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図中符号１は携帯充電器を示している。この携帯充電器１は、携帯することが可能であって、かつ、図示しない携帯電話等の携帯電子機器に内蔵された機器二次電池への充電をするために使用される。
【００２４】
携帯充電器１は、充電器本体２と、出力端子４と、二次電池６と、太陽電池８と、充電手段１０と、制御手段２１を具備している。更に、携帯充電器１は外部直流電源４１及びＣＶ（定電圧）/ＣＣ（定電流）回路４３を備えている。ＣＶ/ＣＣ回路４３は、外部直流電源４１から二次電池６を急速に充電するための外部充電手段であって、一般的には逆流防止ダイオードと電流制限抵抗の直列回路で形成されている。なお、これら外部直流電源４１及びＣＶ/ＣＣ回路４３は、本発明では必須ではなく省略してもよい。
【００２５】
出力端子４は充電器本体２に取付けられていて、この出力端子４に、充電を要する携帯電子機器が電気的に接続される。この接続は、携帯電子機器を出力端子４に着脱直接して行われる場合と、携帯電子機器が有する充電用コードの先端に設けられコネクタを出力端子４に着脱して行われる場合とがある。
【００２６】
二次電池６は充電器本体２に内蔵されている。この二次電池６には、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル・水素電池、リチウム・イオン電池、リチウム・ポリマー電池等を使用でき、例えばリチウム・ポリマー電池が採用されている。このリチウム・ポリマー電池の満充電状態での電池電圧は略3.7Ｖであり、この電池が過放電状態に陥る閾値電圧は3.0Ｖである。二次電池６は次に説明する太陽電池８の正極と負極に接続してこれらの間に設けられている。
【００２７】
太陽電池８は、光電変換を行うものであって、パネル状に形成されている。太陽電池８は、その受光面で充電器本体２の外部の光を受光できるように充電器本体２の外部に受光面を露出させて充電器本体２に取付けられている。
【００２８】
充電手段１０は充電器本体２に内蔵されている。この充電手段１０は、太陽電池８の出力を二次電池６に供給させるために設けられており、カレントミラー構成のトランジスタ回路（カレントミラー回路）で形成されている。図１に例示の充電手段１０は、ｐｎｐ型の第１トランジスタ１１及びこれにカレントミラー接続されたｐｎｐ型の第２トランジスタ１２とで形成されている。第１トランジスタ１１は、太陽電池８と二次電池６の正極間を接続した充電路に挿入して設けられている。第１トランジスタ１１と第２トランジスタ１２のベースに二次電池６の端子間電圧（出力電圧）が与えられるように結線されている。
【００２９】
更に、充電手段１０の第２トランジスタ１２のコレクタは太陽電池８と二次電池６の負極間を接続した充電路に充電表示回路１４を介して接続されている。充電表示回路１４は電流制限抵抗１５とこれに直列接続された発光素子たとえば発光ダイオード１６とで形成されている。電流制限抵抗１５の抵抗値は、発光ダイオード１６を流れる電流を必要最小限とするように定められ、それによって、太陽電池８の出力で二次電池６を高効率で充電できるようになっている。
【００３０】
制御手段２１は充電器本体２に内蔵されている。この制御手段２１と充電手段１０とＣＶ／ＣＣ回路４３のうち少なくとも前二者は、単一の回路基板上に搭載されていて、この回路基板とともに回路モジュールをなしている。制御手段２１は、二次電池６と出力端子４間に設けられていて、例えば電圧変換手段２２と、ＬＶＬＯ（定電圧ロックアウト）手段３１とを備えている。ＬＶＬＯ手段は、Low Voltage Lock Out手段の略である。
【００３１】
電圧変換手段２２は、二次電池６の出力電圧を昇圧又は降圧して出力端子４に供給して、この出力端子４に接続された携帯電子機器への充電を行うために設けられている。電圧変換手段２２は二次電池６の出力電圧を所定レベル例えば５Ｖの直流電圧に変換するものである。例示された電圧変換手段２２は昇圧機能を有した構成であって、この電圧変換手段２２の出力電圧が５Ｖを下回ろうとした場合、昇圧機能が働いて出力電圧を５Ｖ以上に維持する。
【００３２】
ＬＶＬＯ手段３１は、二次電池６から出力端子４への出力動作を二次電池６が予め設定された閾値電圧以下の場合に停止させるために設けられていて、電池電圧検出回路３２と、この回路での電池電圧の検出にしたがって電圧変換手段２２への通電を開閉するスイッチング回路３５を有している。
【００３３】
電池電圧検出回路３２は、二次電池６の両極間に接続された第１分圧抵抗３３と第２分圧抵抗３４との直列回路で形成されている。この電池電圧検出回路３２によって二次電池６の電池電圧を検出できる。
【００３４】
スイッチング回路３５は、ｐｎｐ型の第１スイッチングトランジスタ３６と、ｎｐｎ型の第２スイッチングトランジスタ３７と、ベース電流制限抵抗３８とで形成されている。第１スイッチングトランジスタ３６のエミッタ・コレクタ間は、二次電池６の正極と電圧変換手段２２との間の充電路に挿入されている。第２スイッチングトランジスタ３７のベースは第１分圧抵抗３３と第２分圧抵抗３４との接続点に接続されている。第２スイッチングトランジスタ３７のエミッタは、二次電池６の負極と出力端子４の負極との間の充電路に接続されている。ベース電流制限抵抗３８の一端は第１スイッチングトランジスタ３６のベースに接続され、ベース電流制限抵抗３８の他端は第２スイッチングトランジスタ３７のコレクタに接続されている。
【００３５】
ＬＶＬＯ手段３１において、そのスイッチング回路３５が電圧変換手段２２の動作を禁止する解除電圧ＶＥは、
ＶＥ＝〔（Ｒ３３＋Ｒ３４）／Ｒ３４〕・ＶＢＥの式で求められる。
【００３６】
この式において、Ｒ３３は第１分圧抵抗３３の抵抗値、Ｒ３４は第２分圧抵抗３４の抵抗値である。又、ＶＢＥは、第２スイッチングトランジスタ３７のベース・エミッタ間の電圧で、通常0.5Ｖ〜0.6Ｖである。そして、Ｒ３３とＲ３４の抵抗値は、ＬＶＬＯ手段３１の解除電圧ＶＥが、二次電池６が過放電に陥る閾値電圧となるように設定されていて、例えばリチウム・ポリマー電池の場合は3.0Ｖに設定することが好ましい。しかし、この閾値電圧は、3.0Ｖに制限されるわけではなく、更に低い電圧をスイッチング動作電圧として設定することも可能である。なお、前記構成のスイッチング回路３５において、第１スイッチングトランジスタ３６はｐＭＯＳトランジスタに、又、第２スイッチングトランジスタ３７はｎＭＯＳトランジスタに代えることもできる。前記ＬＶＬＯ手段３１は、一般的に入手が容易な部品で形成されるため、コストが安い点で有利である。
【００３７】
前記構成の携帯充電器１で、二次電池６が過放電状態にないときには、この二次電池６の電池電圧は予め定められた閾値電圧を超えているので、その電圧がベースに与えられている第１トランジスタ１１及び第２トランジスタ１２はともにオフされている。つまり、充電手段１０はオフ状態を維持していて、太陽電池８による二次電池６の充電が禁止されているとともに充電表示回路１４の発光ダイオード１６は消灯状態にある。
【００３８】
これとともに、制御手段２１のＬＶＬＯ手段３１においては、その電池電圧検出回路３２が前記閾値電圧を超える値の電池電圧を検出し、それがスイッチング回路３５に与えられているので、第２スイッチングトランジスタ３７はオフ状態にあるとともに、第１スイッチングトランジスタ３６はオン状態にある。つまり、ＬＶＬＯ手段３１は二次電池６の出力電圧を調整（昇圧又は降圧）する動作を行うことが可能な状態にある。
【００３９】
そのため、充電器本体２の出力端子４に携帯電話等の携帯電子機器が電気的に接続されると、二次電池６の出力が電圧変換手段２２で昇圧（又は降圧）されて出力端子４に与えられる。これにより、出力端子４を経由して携帯電子機器に充電電流が供給されて、この携帯電子機器に内蔵されている機器側二次電池が充電される。
【００４０】
又、二次電池６が過放電状態であるときには、二次電池６の電池電圧は前記閾値電圧以下であるので、その電圧がベースに与えられている第１トランジスタ１１及び第２トランジスタ１２はともにオンされている。つまり、充電手段１０はオン状態を維持していて、太陽電池８による二次電池６の充電が可能な状態にあるとともに、充電表示回路１４は第２トランジスタ１２を介して太陽電池８の出力が通電可能な状態となる。
【００４１】
そのため、太陽電池８が受光して発電状態になると、発電された電力が、第１トランジスタ１１を介して二次電池６に与えられてこの二次電池６が充電されるとともに、第２トランジスタ１２を介して充電表示回路１４に与えられて、その発光ダイオード１６が発光して充電状態を表示する。なお、ここに、充電状態とは、充電の程度ではなく、二次電池６に充電電流が供給されていることを指している。
【００４２】
これとともに、制御手段２１のＬＶＬＯ手段３１においては、その電池電圧検出回路３２が前記閾値電圧以下の電池電圧を検出し、それをスイッチング回路３５に与えるので、第２スイッチングトランジスタ３７がオン状態になるとともに、第１スイッチングトランジスタ３６がオフ状態になる。つまり、ＬＶＬＯ手段３１は二次電池６の電圧が電圧変換手段２２を通じて出力端子４に供給されることを禁止した状態となる。
【００４３】
そのため、以上説明した過放電状態の二次電池６への充電状態で、充電器本体２の出力端子４に携帯電話等の携帯電子機器が出力端子４に電気的に接続された場合、太陽電池８が発電した電力は、電圧変換手段２２での電圧変換に消費されて出力端子４に与えられることがなく、専ら二次電池６に供給される。
【００４４】
この充電により、二次電池６の過放電状態が長期にわたって放置されることが防止されて、二次電池６は過放電状態から抜け出すことができる。したがって、二次電池６の寿命を損なうことなく、太陽電池８の発電エネルギーによって効率よく二次電池６を充電できるので、自然エネルギーを有効利用できる。又、逆流防止ダイオード、特に直列接続された複数の逆流防止ダイオードを充電手段１０が採用していないので、太陽電池８の発電による二次電池６に対する充電効率を損なうこともない。
【００４５】
更に、こうした二次電池６への充電状態は充電表示回路１４によって表示される。この場合、二次電池６に充電電流が流れている期間のみ、発光ダイオード１６に電流が流れるので、太陽電池８の発電により二次電池６が充電中であることを正しく表示することができる。そのため、使用者は発光ダイオード１６が発光している限り、充電が必要であることを認識できる。しかも、この二次電池６の電圧が閾値電圧を超えて満充電状態になると、充電手段１０がオフされて、その時点以降は太陽電池８からの充電電流が流れないので、二次電池６が過充電されることがない。したがって、太陽電池８を備えた携帯充電器１の利便性を高めることができる。更に、満充電状態になると、発光ダイオード１６の発光が停止して電力消費が抑制され、又、ＬＶＬＯ手段３１の第１スイッチングトランジスタ３６がオン状態に切換わる。
【００４６】
又、充電手段１０が備えるカレントミラー回路には、ウィルソン型やカスコード型等もあるが、第１実施形態が採用したカレントミラー構成のトランジスタ回路は、前記ウィルソン型やカスコード型の回路に比較して構成が簡単である。つまり、太陽電池８の発電エネルギーで効率よく二次電池６を充電する上で、充電手段１０が備えるカレントミラー回路は最も簡単な構成であり、好適である。
【００４７】
図２は本発明の第２実施形態を示している。第２実施形態は、第１実施形態で説明したスイッチング回路を電圧変換手段が兼ねた構成の制御手段を採用しており、これ以外の構成は第１実施形態と同じである。第１実施形態と同じか同様な構成については、第１実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００４８】
制御手段２１が備える電圧変換手段２２には昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータが用いられている。即ち、電圧変換手段２２は、ｎＭＯＳ型のトランジスタ２４、ダイオード２５、ワンチップＩＣのＤＣ／ＤＣコントローラ２６、及びインダクタ２７等からなり、そのＤＣ／ＤＣコントローラ２６はチップイネーブル（ＣＥ）機能を有している。電池電圧検出回路３２の第１分圧抵抗３３と第２分圧抵抗３４の接続点は、ＤＣ／ＤＣコントローラ２６のチップイネーブル端子ＣＥに接続されている。この電圧変換手段２２は部品点数が少なく、かつ、チップイネーブル機能を有したＤＣ／ＤＣコントローラ２６を備えているので、動作の信頼性が高い点で有利である。
【００４９】
この電圧変換手段２２は、周波数変調（ＰＦＭ）によるスイッチングで、二次電池６の出力電圧を所定電圧例えば５Ｖの直流電圧に変換して出力端子４に供給するようになっている。更に、ＤＣ／ＤＣコントローラ２６の動作が開始するＣＥ端子電圧をＶＥＮとすると、この電圧変換手段２２でＬＶＬＯ解除電圧ＶＨは、
ＶＨ＝〔（Ｒ３３＋Ｒ３４）／Ｒ３４〕・ＶＥＮの式で求められる。
【００５０】
この式において、Ｒ３３は電池電圧検出回路３２の第１分圧抵抗３３の抵抗値、Ｒ３４は第２分圧抵抗３４の抵抗値であり、ＬＶＬＯ解除電圧ＶＨは、二次電池６が過放電に陥る閾値電圧となるように設定されていて、第１実施形態と同じく例えばリチウム・ポリマー電池の場合は3.0Ｖに設定することが好ましい。
【００５１】
なお、以上の点以外の構成は第１実施形態と同じである。又、この第２実施形態において、電圧変換手段２２の低電圧における消費電流が主としてｎＭＯＳ型のトランジスタ２４を流れている場合には、そのゲート・ソース間の閾値電圧がＬＶＬＯ解除電圧ＶＨよりも高いｎＭＯＳ型のトランジスタ２４を使用することが好ましい。
【００５２】
第２実施形態で二次電池６の電池電圧は、電池電圧検出回路３２で検出されてＤＣ／ＤＣコントローラ２６のチップイネーブル端子ＣＥに与えられる。そのため、二次電池６が過放電状態にあってその電池電圧が閾値電圧以下の場合は、ＤＣ／ＤＣコントローラ２６の動作が禁止される。これにより、この状態において太陽電池８を発電させた場合、出力端子４に携帯電子機器が接続されていても、太陽電池８の出力が制御手段２１を経由して携帯電子機器に供給されることはなく、太陽電池８の発電エネルギーは専らの二次電池６の充電に供される。
【００５３】
したがって、この第２実施形態においても、過放電状態の二次電池６に対する太陽電池８の発電による充電が確実で二次電池６の完全放電を防止可能であるとともに、この充電中のみ充電手段１０が発光表示するので、過放電状態の二次電池６が充電中であることを確実に表示することが可能で、又、充電手段１０の構成により充電効率を損なうこともない。
【００５４】
又、二次電池６が過放電状態ではない場合、チップイネーブル端子ＣＥに与えられる電圧に基づくＤＣ／ＤＣコントローラ２６での判断により、このＤＣ／ＤＣコントローラ２６は動作を開始できる状態となるので、出力端子４に接続される携帯電子機器への充電が可能である。
【００５５】
図３は本発明の第３実施形態を示している。第３実施形態は、以下説明する充電手段の以外の構成は、図３に示されない構成を含めて第１実施形態と同じである。第１実施形態と同じか同様な構成については、第１実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００５６】
第３実施形態では、充電手段１０が、ｎｐｎ型の第１トランジスタ１１及びこれにカレントミラー接続されたｎｐｎ型の第２トランジスタ１２とで形成されている。第１トランジスタ１１は、太陽電池８と二次電池６の負極間を接続した充電路に挿入して設けられている。第１トランジスタ１１と第２トランジスタ１２のベースには二次電池６の端子間電圧（出力電圧）が与えられるように結線されている。第１トランジスタ１１と第２トランジスタ１２のベースに二次電池６の電池電圧が加わるので、これらトランジスタはそれらのベース：エミッタ間電圧によってオン・オフされる。又、この充電手段１０の第２トランジスタ１２のコレクタは太陽電池８と二次電池６の正極間を接続した充電路に充電表示回路１４を介して接続されている。以上の点以外の構成は第１実施形態と同じである。又、こうした構成の充電手段１０は第２実施形態の充電手段にも適用できる。
【００５７】
二次電池６が過放電状態にあるときは、充電手段１０の第１トランジスタ１１と第２トランジスタ１２がオン状態となり、二次電池６が過放電状態にないときには、第１トランジスタ１１と第２トランジスタ１２がオフ状態となる。したがって、この第３実施形態においても、過放電状態の二次電池６に対する太陽電池８の発電による充電が確実で二次電池６の完全放電を防止可能であるとともに、この充電中のみ充電手段１０が発光表示するので、過放電状態の二次電池６が充電中であることを確実に表示することが可能で、又、充電効率を損なうこともない。
【符号の説明】
【００５８】
１…携帯充電器、２…充電器本体、４…出力端子、６…二次電池、８…太陽電池、１０…充電手段、１１…第１トランジスタ、１２…第２トランジスタ、１４…充電表示回路、１６…発光ダイオード（発光素子）、２１…制御手段、２２…電圧変換手段、３１…ＬＶＬＯ手段（定電圧ロックアウト手段）、３２…電池電圧検出回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話、携帯電子ゲーム機、携帯音楽プレーヤ等の携帯式電子機器の充電に用いられる携帯充電器に係り、特に、太陽電池で発電した電力を二次電池に蓄え、この蓄えられた電力を携帯式電子機器の機器側二次電池に供給して充電をする携帯充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
パネル状の太陽電池が発電した電力を、逆流防止ダイオードからなる充電手段を経由させて二次電池に供給してこの電池に蓄えるとともに、二次電池に接続された電圧変換手段で、二次電池から出力された電圧を昇圧又は降圧して出力端子に供給する構成の携帯充電器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この携帯充電器に携帯式電子機器が接続されると、充電器の二次電池に蓄えられた電力が、接続された電子機器を充電するのに適した電圧に電圧変換手段により変換されて、その電圧が電子機器に供給されるので、この電子機器が充電される。
【０００４】
又、携帯充電器は、抵抗と発光ダイオードを直列接続してなる充電表示回路で太陽電池による二次電池の充電を表示することが一般的である。そして、この充電表示回路は、太陽電池に並列に設けられる場合と、逆流防止ダイオードからなる充電手段に並列に設けられる場合とがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１２４８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
太陽電池付きの携帯充電器が備える電圧変換手段の入力と出力の関係は次式で与えられる。
【０００７】
η・ＶＩＮ・ＩＩＮ＝Ｐｏ
この式において、ηは入力から出力への電力変換効率、ＶＩＮは電圧変換手段に対する入力電圧、ＩＩＮは電圧変換手段に対する入力電流、Ｐｏは電圧変換手段からの出力電圧である。
【０００８】
前記式を展開すれば、ＩＩＮ＝Ｐｏ／η・ＶＩＮであるから、入力電流ＩＩＮは入力電圧ＶＩＮに反比例し、入力電圧ＶＩＮが低い場合の入力電流ＩＩＮはきわめて大きくなる。
【０００９】
携帯充電器の二次電池が過放電状態に陥った状態で、太陽電池からの出力で二次電池への充電を行いながら、この携帯充電器に接続された携帯電子機器が使用される場合、二次電池の電圧、つまり、電圧変換手段への入力電圧ＶＩＮが低いので、発電する太陽電池の出力電流の殆ど全てが電圧変換手段で消費されてしまい、二次電池は殆ど充電されない。そのため、二次電池は依然として過放電状態のまま維持される。
【００１０】
二次電池は、それに蓄えた電荷が完全放電した状態となってそれが長期間継続した場合、自然放電が進行するので、この状態で電力が供給されても、電荷を溜めるための能力が活性化することがなく、充電ができなくなる。
【００１１】
このため、既述のように太陽電池からの出力に拘らず二次電池が過放電状態に継続されてしまうと、二次電池の寿命が損なわれることがある。
【００１２】
一方、太陽電池に並列な充電表示回路を備えた携帯充電器では次の問題がある。つまり、この充電器での太陽電池の端子間電圧ＶＳＰは、二次電池の電圧ＶＢと逆流防止ダイオードの端子間電圧ＶＤを合計した電圧に等しい。逆流防止ダイオードの端子間電圧ＶＤは1個に付き0.4〜0.6Ｖであり、又、放電状態の二次電池の電圧ＶＢは１Ｖ以下である。これに対して、充電表示回路の発光ダイオードを発光させるのに必要な電圧は通常２Ｖ以上である。
【００１３】
したがって、二次電池が過放電状態である場合は、太陽電池から出力される充電電流が充電表示回路に流れても、発光ダイオードにこれを発光させるに十分な電圧が掛からないので、この発光ダイオードは発光しない。このように充電表示回路を備えていても、二次電池が過放電状態の場合は充電表示ができない。
【００１４】
又、こうした問題は、充電手段に並列な充電表示回路を備えた携帯充電器において、充電手段をなす複数の逆流防止ダイオードを直列に接続すれば解決できるが、この構成では次の問題がある。つまり、この構成では、太陽電池の出力開放時の出力電圧を二次電池の電圧より３Ｖ以上高くしなければならないが、太陽電池の発電面積は小さいので、前記のように出力電圧を高めることは難しい。しかも、逆流防止ダイオードによる電力損失が直列接続された数に応じて増えるため、二次電池への充電効率が大きく低下してしまう。
【００１５】
したがって、本発明の第１目的は、過放電状態の二次電池に対する太陽電池の発電による充電が確実で二次電池の完全放電を防止可能な携帯充電器を提供することにあり、更に、本発明の第２目的は、前記第１目的に加えて、二次電池が過放電状態であっても確実な充電表示をすることが可能で、かつ、充電効率を損なうこともない携帯充電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題を解決するために、本発明は、充電器本体に、携帯電子機器へ充電電流を供給する出力端子、太陽電池、この太陽電池の出力が充電手段を介して供給される二次電池、及び制御手段を設ける。制御手段は、二次電池の電圧を検出するとともに、二次電池が過放電状態に陥る閾値電圧以下の電池電圧を検出した場合、出力端子への電池電圧の供給を禁止させ、閾値電圧を超える電池電圧を検出した場合、二次電池の出力電圧を昇圧又は降圧して出力端子に供給する構成であることを特徴としている。
【００１７】
本発明で、二次電池が過放電状態であるときには、制御手段が検出する二次電池の電池電圧は、予め定められた閾値電圧以下であるので、制御手段は二次電池の出力電圧を調整（昇圧又は降圧）する動作を禁止した状態にある。そのため、この状態で、出力端子に携帯電子機器を電気的に接続するとともに太陽電池を受光させて発電させた場合、太陽電池が発電した電力は、昇圧又は降圧されて出力端子に与えられることがなく、専ら二次電池に供給される。この充電により、二次電池の過放電状態が長期にわたって放置されることが防止され、二次電池は過放電状態から抜け出ることができる。
【００１８】
又、二次電池が過放電状態にないときには、制御手段での制御で二次電池の出力が昇圧又は降圧されて出力端子に与えられるので、この端子に電気的に接続された携帯電子機器に充電電流を供給できる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、過放電状態の二次電池に対する太陽電池の発電による充電が確実で二次電池の完全放電を防止可能な携帯充電器を提供できる、という効果がある。
【００２０】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、更に、二次電池が過放電状態であっても確実な充電表示をすることが可能で、かつ、充電効率を損なうこともない携帯充電器を提供できる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る携帯充電器の回路図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る携帯充電器の回路図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る携帯充電器の充電手段まわりを示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第１実施形態について、図１を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図中符号１は携帯充電器を示している。この携帯充電器１は、携帯することが可能であって、かつ、図示しない携帯電話等の携帯電子機器に内蔵された機器二次電池への充電をするために使用される。
【００２４】
携帯充電器１は、充電器本体２と、出力端子４と、二次電池６と、太陽電池８と、充電手段１０と、制御手段２１を具備している。更に、携帯充電器１は外部直流電源４１及びＣＶ（定電圧）/ＣＣ（定電流）回路４３を備えている。ＣＶ/ＣＣ回路４３は、外部直流電源４１から二次電池６を急速に充電するための外部充電手段であって、一般的には逆流防止ダイオードと電流制限抵抗の直列回路で形成されている。なお、これら外部直流電源４１及びＣＶ/ＣＣ回路４３は、本発明では必須ではなく省略してもよい。
【００２５】
出力端子４は充電器本体２に取付けられていて、この出力端子４に、充電を要する携帯電子機器が電気的に接続される。この接続は、携帯電子機器を出力端子４に着脱直接して行われる場合と、携帯電子機器が有する充電用コードの先端に設けられコネクタを出力端子４に着脱して行われる場合とがある。
【００２６】
二次電池６は充電器本体２に内蔵されている。この二次電池６には、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル・水素電池、リチウム・イオン電池、リチウム・ポリマー電池等を使用でき、例えばリチウム・ポリマー電池が採用されている。このリチウム・ポリマー電池の満充電状態での電池電圧は略3.7Ｖであり、この電池が過放電状態に陥る閾値電圧は3.0Ｖである。二次電池６は次に説明する太陽電池８の正極と負極に接続してこれらの間に設けられている。
【００２７】
太陽電池８は、光電変換を行うものであって、パネル状に形成されている。太陽電池８は、その受光面で充電器本体２の外部の光を受光できるように充電器本体２の外部に受光面を露出させて充電器本体２に取付けられている。
【００２８】
充電手段１０は充電器本体２に内蔵されている。この充電手段１０は、太陽電池８の出力を二次電池６に供給させるために設けられており、カレントミラー構成のトランジスタ回路（カレントミラー回路）で形成されている。図１に例示の充電手段１０は、ｐｎｐ型の第１トランジスタ１１及びこれにカレントミラー接続されたｐｎｐ型の第２トランジスタ１２とで形成されている。第１トランジスタ１１は、太陽電池８と二次電池６の正極間を接続した充電路に挿入して設けられている。第１トランジスタ１１と第２トランジスタ１２のベースに二次電池６の端子間電圧（出力電圧）が与えられるように結線されている。
【００２９】
更に、充電手段１０の第２トランジスタ１２のコレクタは太陽電池８と二次電池６の負極間を接続した充電路に充電表示回路１４を介して接続されている。充電表示回路１４は電流制限抵抗１５とこれに直列接続された発光素子たとえば発光ダイオード１６とで形成されている。電流制限抵抗１５の抵抗値は、発光ダイオード１６を流れる電流を必要最小限とするように定められ、それによって、太陽電池８の出力で二次電池６を高効率で充電できるようになっている。
【００３０】
制御手段２１は充電器本体２に内蔵されている。この制御手段２１と充電手段１０とＣＶ／ＣＣ回路４３のうち少なくとも前二者は、単一の回路基板上に搭載されていて、この回路基板とともに回路モジュールをなしている。制御手段２１は、二次電池６と出力端子４間に設けられていて、例えば電圧変換手段２２と、ＬＶＬＯ（定電圧ロックアウト）手段３１とを備えている。ＬＶＬＯ手段は、Low Voltage Lock Out手段の略である。
【００３１】
電圧変換手段２２は、二次電池６の出力電圧を昇圧又は降圧して出力端子４に供給して、この出力端子４に接続された携帯電子機器への充電を行うために設けられている。電圧変換手段２２は二次電池６の出力電圧を所定レベル例えば５Ｖの直流電圧に変換するものである。例示された電圧変換手段２２は昇圧機能を有した構成であって、この電圧変換手段２２の出力電圧が５Ｖを下回ろうとした場合、昇圧機能が働いて出力電圧を５Ｖ以上に維持する。
【００３２】
ＬＶＬＯ手段３１は、二次電池６から出力端子４への出力動作を二次電池６が予め設定された閾値電圧以下の場合に停止させるために設けられていて、電池電圧検出回路３２と、この回路での電池電圧の検出にしたがって電圧変換手段２２への通電を開閉するスイッチング回路３５を有している。
【００３３】
電池電圧検出回路３２は、二次電池６の両極間に接続された第１分圧抵抗３３と第２分圧抵抗３４との直列回路で形成されている。この電池電圧検出回路３２によって二次電池６の電池電圧を検出できる。
【００３４】
スイッチング回路３５は、ｐｎｐ型の第１スイッチングトランジスタ３６と、ｎｐｎ型の第２スイッチングトランジスタ３７と、ベース電流制限抵抗３８とで形成されている。第１スイッチングトランジスタ３６のエミッタ・コレクタ間は、二次電池６の正極と電圧変換手段２２との間の充電路に挿入されている。第２スイッチングトランジスタ３７のベースは第１分圧抵抗３３と第２分圧抵抗３４との接続点に接続されている。第２スイッチングトランジスタ３７のエミッタは、二次電池６の負極と出力端子４の負極との間の充電路に接続されている。ベース電流制限抵抗３８の一端は第１スイッチングトランジスタ３６のベースに接続され、ベース電流制限抵抗３８の他端は第２スイッチングトランジスタ３７のコレクタに接続されている。
【００３５】
ＬＶＬＯ手段３１において、そのスイッチング回路３５が電圧変換手段２２の動作を禁止する解除電圧ＶＥは、
ＶＥ＝〔（Ｒ３３＋Ｒ３４）／Ｒ３４〕・ＶＢＥの式で求められる。
【００３６】
この式において、Ｒ３３は第１分圧抵抗３３の抵抗値、Ｒ３４は第２分圧抵抗３４の抵抗値である。又、ＶＢＥは、第２スイッチングトランジスタ３７のベース・エミッタ間の電圧で、通常0.5Ｖ〜0.6Ｖである。そして、Ｒ３３とＲ３４の抵抗値は、ＬＶＬＯ手段３１の解除電圧ＶＥが、二次電池６が過放電に陥る閾値電圧となるように設定されていて、例えばリチウム・ポリマー電池の場合は3.0Ｖに設定することが好ましい。しかし、この閾値電圧は、3.0Ｖに制限されるわけではなく、更に低い電圧をスイッチング動作電圧として設定することも可能である。なお、前記構成のスイッチング回路３５において、第１スイッチングトランジスタ３６はｐＭＯＳトランジスタに、又、第２スイッチングトランジスタ３７はｎＭＯＳトランジスタに代えることもできる。前記ＬＶＬＯ手段３１は、一般的に入手が容易な部品で形成されるため、コストが安い点で有利である。
【００３７】
前記構成の携帯充電器１で、二次電池６が過放電状態にないときには、この二次電池６の電池電圧は予め定められた閾値電圧を超えているので、その電圧がベースに与えられている第１トランジスタ１１及び第２トランジスタ１２はともにオフされている。つまり、充電手段１０はオフ状態を維持していて、太陽電池８による二次電池６の充電が禁止されているとともに充電表示回路１４の発光ダイオード１６は消灯状態にある。
【００３８】
これとともに、制御手段２１のＬＶＬＯ手段３１においては、その電池電圧検出回路３２が前記閾値電圧を超える値の電池電圧を検出し、それがスイッチング回路３５に与えられているので、第２スイッチングトランジスタ３７はオフ状態にあるとともに、第１スイッチングトランジスタ３６はオン状態にある。つまり、ＬＶＬＯ手段３１は二次電池６の出力電圧を調整（昇圧又は降圧）する動作を行うことが可能な状態にある。
【００３９】
そのため、充電器本体２の出力端子４に携帯電話等の携帯電子機器が電気的に接続されると、二次電池６の出力が電圧変換手段２２で昇圧（又は降圧）されて出力端子４に与えられる。これにより、出力端子４を経由して携帯電子機器に充電電流が供給されて、この携帯電子機器に内蔵されている機器側二次電池が充電される。
【００４０】
又、二次電池６が過放電状態であるときには、二次電池６の電池電圧は前記閾値電圧以下であるので、その電圧がベースに与えられている第１トランジスタ１１及び第２トランジスタ１２はともにオンされている。つまり、充電手段１０はオン状態を維持していて、太陽電池８による二次電池６の充電が可能な状態にあるとともに、充電表示回路１４は第２トランジスタ１２を介して太陽電池８の出力が通電可能な状態となる。
【００４１】
そのため、太陽電池８が受光して発電状態になると、発電された電力が、第１トランジスタ１１を介して二次電池６に与えられてこの二次電池６が充電されるとともに、第２トランジスタ１２を介して充電表示回路１４に与えられて、その発光ダイオード１６が発光して充電状態を表示する。なお、ここに、充電状態とは、充電の程度ではなく、二次電池６に充電電流が供給されていることを指している。
【００４２】
これとともに、制御手段２１のＬＶＬＯ手段３１においては、その電池電圧検出回路３２が前記閾値電圧以下の電池電圧を検出し、それをスイッチング回路３５に与えるので、第２スイッチングトランジスタ３７がオン状態になるとともに、第１スイッチングトランジスタ３６がオフ状態になる。つまり、ＬＶＬＯ手段３１は二次電池６の電圧が電圧変換手段２２を通じて出力端子４に供給されることを禁止した状態となる。
【００４３】
そのため、以上説明した過放電状態の二次電池６への充電状態で、充電器本体２の出力端子４に携帯電話等の携帯電子機器が出力端子４に電気的に接続された場合、太陽電池８が発電した電力は、電圧変換手段２２での電圧変換に消費されて出力端子４に与えられることがなく、専ら二次電池６に供給される。
【００４４】
この充電により、二次電池６の過放電状態が長期にわたって放置されることが防止されて、二次電池６は過放電状態から抜け出すことができる。したがって、二次電池６の寿命を損なうことなく、太陽電池８の発電エネルギーによって効率よく二次電池６を充電できるので、自然エネルギーを有効利用できる。又、逆流防止ダイオード、特に直列接続された複数の逆流防止ダイオードを充電手段１０が採用していないので、太陽電池８の発電による二次電池６に対する充電効率を損なうこともない。
【００４５】
更に、こうした二次電池６への充電状態は充電表示回路１４によって表示される。この場合、二次電池６に充電電流が流れている期間のみ、発光ダイオード１６に電流が流れるので、太陽電池８の発電により二次電池６が充電中であることを正しく表示することができる。そのため、使用者は発光ダイオード１６が発光している限り、充電が必要であることを認識できる。しかも、この二次電池６の電圧が閾値電圧を超えて満充電状態になると、充電手段１０がオフされて、その時点以降は太陽電池８からの充電電流が流れないので、二次電池６が過充電されることがない。したがって、太陽電池８を備えた携帯充電器１の利便性を高めることができる。更に、満充電状態になると、発光ダイオード１６の発光が停止して電力消費が抑制され、又、ＬＶＬＯ手段３１の第１スイッチングトランジスタ３６がオン状態に切換わる。
【００４６】
又、充電手段１０が備えるカレントミラー回路には、ウィルソン型やカスコード型等もあるが、第１実施形態が採用したカレントミラー構成のトランジスタ回路は、前記ウィルソン型やカスコード型の回路に比較して構成が簡単である。つまり、太陽電池８の発電エネルギーで効率よく二次電池６を充電する上で、充電手段１０が備えるカレントミラー回路は最も簡単な構成であり、好適である。
【００４７】
図２は本発明の第２実施形態を示している。第２実施形態は、第１実施形態で説明したスイッチング回路を電圧変換手段が兼ねた構成の制御手段を採用しており、これ以外の構成は第１実施形態と同じである。第１実施形態と同じか同様な構成については、第１実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００４８】
制御手段２１が備える電圧変換手段２２には昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータが用いられている。即ち、電圧変換手段２２は、ｎＭＯＳ型のトランジスタ２４、ダイオード２５、ワンチップＩＣのＤＣ／ＤＣコントローラ２６、及びインダクタ２７等からなり、そのＤＣ／ＤＣコントローラ２６はチップイネーブル（ＣＥ）機能を有している。電池電圧検出回路３２の第１分圧抵抗３３と第２分圧抵抗３４の接続点は、ＤＣ／ＤＣコントローラ２６のチップイネーブル端子ＣＥに接続されている。この電圧変換手段２２は部品点数が少なく、かつ、チップイネーブル機能を有したＤＣ／ＤＣコントローラ２６を備えているので、動作の信頼性が高い点で有利である。
【００４９】
この電圧変換手段２２は、周波数変調（ＰＦＭ）によるスイッチングで、二次電池６の出力電圧を所定電圧例えば５Ｖの直流電圧に変換して出力端子４に供給するようになっている。更に、ＤＣ／ＤＣコントローラ２６の動作が開始するＣＥ端子電圧をＶＥＮとすると、この電圧変換手段２２でＬＶＬＯ解除電圧ＶＨは、
ＶＨ＝〔（Ｒ３３＋Ｒ３４）／Ｒ３４〕・ＶＥＮの式で求められる。
【００５０】
この式において、Ｒ３３は電池電圧検出回路３２の第１分圧抵抗３３の抵抗値、Ｒ３４は第２分圧抵抗３４の抵抗値であり、ＬＶＬＯ解除電圧ＶＨは、二次電池６が過放電に陥る閾値電圧となるように設定されていて、第１実施形態と同じく例えばリチウム・ポリマー電池の場合は3.0Ｖに設定することが好ましい。
【００５１】
なお、以上の点以外の構成は第１実施形態と同じである。又、この第２実施形態において、電圧変換手段２２の低電圧における消費電流が主としてｎＭＯＳ型のトランジスタ２４を流れている場合には、そのゲート・ソース間の閾値電圧がＬＶＬＯ解除電圧ＶＨよりも高いｎＭＯＳ型のトランジスタ２４を使用することが好ましい。
【００５２】
第２実施形態で二次電池６の電池電圧は、電池電圧検出回路３２で検出されてＤＣ／ＤＣコントローラ２６のチップイネーブル端子ＣＥに与えられる。そのため、二次電池６が過放電状態にあってその電池電圧が閾値電圧以下の場合は、ＤＣ／ＤＣコントローラ２６の動作が禁止される。これにより、この状態において太陽電池８を発電させた場合、出力端子４に携帯電子機器が接続されていても、太陽電池８の出力が制御手段２１を経由して携帯電子機器に供給されることはなく、太陽電池８の発電エネルギーは専らの二次電池６の充電に供される。
【００５３】
したがって、この第２実施形態においても、過放電状態の二次電池６に対する太陽電池８の発電による充電が確実で二次電池６の完全放電を防止可能であるとともに、この充電中のみ充電手段１０が発光表示するので、過放電状態の二次電池６が充電中であることを確実に表示することが可能で、又、充電手段１０の構成により充電効率を損なうこともない。
【００５４】
又、二次電池６が過放電状態ではない場合、チップイネーブル端子ＣＥに与えられる電圧に基づくＤＣ／ＤＣコントローラ２６での判断により、このＤＣ／ＤＣコントローラ２６は動作を開始できる状態となるので、出力端子４に接続される携帯電子機器への充電が可能である。
【００５５】
図３は本発明の第３実施形態を示している。第３実施形態は、以下説明する充電手段の以外の構成は、図３に示されない構成を含めて第１実施形態と同じである。第１実施形態と同じか同様な構成については、第１実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００５６】
第３実施形態では、充電手段１０が、ｎｐｎ型の第１トランジスタ１１及びこれにカレントミラー接続されたｎｐｎ型の第２トランジスタ１２とで形成されている。第１トランジスタ１１は、太陽電池８と二次電池６の負極間を接続した充電路に挿入して設けられている。第１トランジスタ１１と第２トランジスタ１２のベースには二次電池６の端子間電圧（出力電圧）が与えられるように結線されている。第１トランジスタ１１と第２トランジスタ１２のベースに二次電池６の電池電圧が加わるので、これらトランジスタはそれらのベース：エミッタ間電圧によってオン・オフされる。又、この充電手段１０の第２トランジスタ１２のコレクタは太陽電池８と二次電池６の正極間を接続した充電路に充電表示回路１４を介して接続されている。以上の点以外の構成は第１実施形態と同じである。又、こうした構成の充電手段１０は第２実施形態の充電手段にも適用できる。
【００５７】
二次電池６が過放電状態にあるときは、充電手段１０の第１トランジスタ１１と第２トランジスタ１２がオン状態となり、二次電池６が過放電状態にないときには、第１トランジスタ１１と第２トランジスタ１２がオフ状態となる。したがって、この第３実施形態においても、過放電状態の二次電池６に対する太陽電池８の発電による充電が確実で二次電池６の完全放電を防止可能であるとともに、この充電中のみ充電手段１０が発光表示するので、過放電状態の二次電池６が充電中であることを確実に表示することが可能で、又、充電効率を損なうこともない。
【符号の説明】
【００５８】
１…携帯充電器、２…充電器本体、４…出力端子、６…二次電池、８…太陽電池、１０…充電手段、１１…第１トランジスタ、１２…第２トランジスタ、１４…充電表示回路、１６…発光ダイオード（発光素子）、２１…制御手段、２２…電圧変換手段、３１…ＬＶＬＯ手段（定電圧ロックアウト手段）、３２…電池電圧検出回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電器本体と、
この充電器本体に取付けられた出力端子と、
前記充電器本体に内蔵された二次電池と、
前記充電器本体に取付けられた太陽電池と、
前記太陽電池の出力を前記二次電池に供給させる充電手段と：
前記二次電池の電圧を検出するとともに、前記二次電池が過放電状態に陥る閾値電圧以下の電池電圧を検出した場合前記出力端子への電池電圧の供給を禁止させ、前記閾値電圧を超える電池電圧を検出した場合前記二次電池の出力電圧を昇圧又は降圧して前記出力端子に供給する制御手段と、
を具備したことを特徴とする携帯充電器。
【請求項２】
前記充電手段が、前記太陽電池と前記二次電池の同極間を接続した充電路に挿入された第１トランジスタ、及びこの第１トランジスタにミラー接続された第２トランジスタを有したカレントミラー構成のトランンジスタ回路で形成されていて、このトランジスタ回路の前記第２トランジスタに、発光素子を有した充電表示回路が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の携帯充電器。
【請求項１】
充電器本体と、
この充電器本体に取付けられた出力端子と、
前記充電器本体に内蔵された二次電池と、
前記充電器本体に取付けられた太陽電池と、
前記太陽電池の出力を前記二次電池に供給させる充電手段と：
前記二次電池の電圧を検出するとともに、前記二次電池が過放電状態に陥る閾値電圧以下の電池電圧を検出した場合前記出力端子への電池電圧の供給を禁止させ、前記閾値電圧を超える電池電圧を検出した場合前記二次電池の出力電圧を昇圧又は降圧して前記出力端子に供給する制御手段と、
を具備したことを特徴とする携帯充電器。
【請求項２】
前記充電手段が、前記太陽電池と前記二次電池の同極間を接続した充電路に挿入された第１トランジスタ、及びこの第１トランジスタにミラー接続された第２トランジスタを有したカレントミラー構成のトランンジスタ回路で形成されていて、このトランジスタ回路の前記第２トランジスタに、発光素子を有した充電表示回路が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の携帯充電器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−６０７１６（Ｐ２０１２−６０７１６Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９９３７３（Ｐ２０１０−１９９３７３）
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【出願人】（５９２０７４４４１）東京コイルエンジニアリング株式会社 (62)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【出願人】（５９２０７４４４１）東京コイルエンジニアリング株式会社 (62)
【Ｆターム（参考）】
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