(57)【要約】【課題】廃棄される電力を有効活用することができる充放電装置を提供する。【解決手段】充放電装置１は、電源に接続される入力端子ＮＴと、入力端子ＮＴに接続された誘導性負荷２と、誘導性負荷２に接続されたコンデンサ３と、入力端子ＮＴと誘導性負荷２との間を、短絡・開放する電源接続リレー（第１電源接続リレー６ａおよび第２電源接続リレー６ｂ）と、誘導性負荷２とコンデンサ３との間を、短絡・開放するコンデンサ接続リレー（第１コンデンサ接続リレー８ａおよび第２コンデンサ接続リレー８ｂ）と、電源接続リレーおよびコンデンサ接続リレーの動作を制御する制御部５とを備える。制御部５は、短絡していた電源接続リレーを開放させた際、コンデンサ接続リレーを短絡させる充電動作を行う。【選択図】図１
2020089179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を充放電する充放電装置であって、
電源に接続される入力端子と、
前記入力端子に接続された誘導性負荷と、
前記誘導性負荷に接続されたコンデンサと、
前記入力端子と前記誘導性負荷との間を、短絡・開放する電源接続リレーと、
前記誘導性負荷と前記コンデンサとの間を、短絡・開放するコンデンサ接続リレーと、
前記電源接続リレーおよび前記コンデンサ接続リレーの動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、短絡していた前記電源接続リレーを開放させた際、前記コンデンサ接続リレーを短絡させる充電動作を行うこと
を特徴とする充放電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の充放電装置であって、
前記コンデンサは、負荷に接続され、
前記制御部は、前記充電動作によって、前記誘導性負荷に生じた誘導起電力を前記コンデンサに蓄えた後、前記コンデンサ接続リレーを開放させる放電動作を行うこと
を特徴とする充放電装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の充放電装置であって、
前記誘導性負荷と前記コンデンサとの間にダイオードが設けられていること
を特徴とする充放電装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の充放電装置を備えた電子機器。
【請求項５】
請求項４に記載の電子機器であって、
前記電源は、前記充放電装置と前記電子機器とで共通に用いられ、
前記誘導性負荷は、前記電子機器を構成する部品とされ、
前記コンデンサは、前記電子機器に設けられた負荷に接続されていること
を特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力を充放電する充放電装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、多様な電子機器が普及しており、動作における電力について、懸念されている事項が多く存在する。例えば、ユーザによって持ち運ばれる携帯型の電子機器などでは、様々な給電方法が提案されており、非接触の給電システムが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−７８７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の給電システムでは、送電装置と受電装置とのそれぞれにコイルを設け、磁界共鳴現象を生じさせて、電力伝送を行っている。上述した給電システムでは、交流電源から供給された電力で送電装置を動作させることで、受電装置への給電を行って電力を蓄えているだけであって、給電のためだけに電力を消費している。つまり、電源から遮断されている状態で、充電を行うことについて考慮されていない。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、電源を遮断した際に廃棄される電力を有効活用することができる充放電装置および電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る充放電装置は、電力を充放電する充放電装置であって、電源に接続される入力端子と、前記入力端子に接続された誘導性負荷と、前記誘導性負荷に接続されたコンデンサと、前記入力端子と前記誘導性負荷との間を、短絡・開放する電源接続リレーと、前記誘導性負荷と前記コンデンサとの間を、短絡・開放するコンデンサ接続リレーと、前記電源接続リレーおよび前記コンデンサ接続リレーの動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、短絡していた前記電源接続リレーを開放させた際、前記コンデンサ接続リレーを短絡させる充電動作を行うことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る充放電装置では、前記コンデンサは、負荷に接続され、前記制御部は、前記充電動作によって、前記誘導性負荷に生じた誘導起電力を前記コンデンサに蓄えた後、前記コンデンサ接続リレーを開放させる放電動作を行う構成としてもよい。
【０００８】
本発明に係る充放電装置は、前記誘導性負荷と前記コンデンサとの間にダイオードが設けられている構成としてもよい。
【０００９】
本発明に係る電子機器は、本発明に係る充放電装置を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る電子機器は、前記電源は、前記充放電装置と前記電子機器とで共通に用いられ、前記誘導性負荷は、前記電子機器を構成する部品とされ、前記コンデンサは、前記電子機器に設けられた負荷に接続されている構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、機器を停止した際などに、電源から遮断することで、電力の消費を避け、省エネルギー化を図ることができる。また、通電していた誘導性負荷に残っている電力をコンデンサに蓄えることで、廃棄される電力を有効活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る充放電装置を示す回路図である。
【図２】図１に示す充放電装置において、誘導性負荷へ通電している状態を示す回路図である。
【図３】図１に示す充放電装置において、電源からの通電を遮断している状態を示す回路図である。
【図４】図１に示す充放電装置において、コンデンサへ通電している状態を示す回路図である。
【図５】図１に示す充放電装置において、コンデンサから負荷へ通電している状態を示す回路図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る充放電装置で充放電する動作フローを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る充放電装置について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る充放電装置を示す回路図である。
【００１５】
本発明の実施の形態に係る充放電装置１は、電源に接続される入力端子ＮＴと、入力端子ＮＴに接続された誘導性負荷２と、誘導性負荷２に接続されたコンデンサ３と、入力端子ＮＴと誘導性負荷２との間を、短絡・開放する電源接続リレー（第１電源接続リレー６ａおよび第２電源接続リレー６ｂ）と、誘導性負荷２とコンデンサ３との間を、短絡・開放するコンデンサ接続リレー（第１コンデンサ接続リレー８ａおよび第２コンデンサ接続リレー８ｂ）と、電源接続リレーおよびコンデンサ接続リレーの動作を制御する制御部５とを備えている。
【００１６】
第１電源接続リレー６ａは、制御部５からの信号に応じて、短絡（オン）・開放（オフ）するスイッチである。なお、第１電源接続リレー６ａの他、第２電源接続リレー６ｂ、第１コンデンサ接続リレー８ａ、第２コンデンサ接続リレー８ｂ、およびコイル接続リレー７は、配線を物理的に遮断するスイッチであってもよいし、トランジスタなどによって、電流を電気的に遮断するスイッチであってもよい。誘導性負荷２は、内部に設けられたコイルＬが充放電装置１に接続されている。
【００１７】
具体的に、充放電装置１では、図示しない電源に入力端子ＮＴが接続され、電力が供給される。入力端子ＮＴは、第１電源接続リレー６ａを介して、第１分岐点Ｂ１に接続されている。
【００１８】
第１分岐点Ｂ１と第２分岐点Ｂ２との間では、誘導性負荷２およびコンデンサ３が、それぞれ並列に接続されている。誘導性負荷２を経由する経路では、コイル接続リレー７、誘導性負荷２、およびダイオード４が順に設けられている。コンデンサ３を経由する経路では、第１コンデンサ接続リレー８ａ、コンデンサ３、および第２コンデンサ接続リレー８ｂが順に設けられている。また、コンデンサ３と第１コンデンサ接続リレー８ａとの間には、第１出力端子ＳＴ１が設けられ、コンデンサ３と第２コンデンサ接続リレー８ｂとの間には、第２出力端子ＳＴ２が設けられている。
【００１９】
第１出力端子ＳＴ１と第２出力端子ＳＴ２との間には、充放電装置１から電力を供給される負荷９が接続される。第２分岐点Ｂ２は、第２電源接続リレー６ｂを介して、グランドＧＮＤに接続されている。
【００２０】
充放電装置１は、例えば、空気調和機などの電子機器に組み込まれている。そして、充放電装置１と電子機器とでは、電源を共通に用い、電子機器を構成する部品（例えば、モータ）を誘導性負荷２としている。コンデンサ３からの出力には、電子機器に設けられた軽負荷が接続されていることが好ましい。このように、電子機器の一部を共用することで、内蔵している部品で充放電装置１を構築でき、電源から遮断した際に一部を動作させることができる。充放電装置１で動作させる空気調和機の軽負荷は、例えば、マイコン（制御部５に対応）、リモコン受光部、およびサーミスタなどが挙げられる。
【００２１】
図１では、コンデンサ３に１つの負荷９を接続した構成を示したが、これに限定されず、複数の負荷９を接続してもよい。また、コンデンサ３と負荷９との間には、適宜リレーを設けてもよく、コンデンサ３からの電力を遮断したり、接続する負荷９を選択したりする構成としてもよい。
【００２２】
次に、充放電装置１で電力を充放電する動作について、図２ないし図５を参照して説明する。
【００２３】
図２は、図１に示す充放電装置において、誘導性負荷へ通電している状態を示す回路図である。
【００２４】
図２では、電子機器を動作させている状態を示しており、電源から電力が供給されている。充放電装置１では、制御部５によって、第１電源接続リレー６ａ、第２電源接続リレー６ｂ、およびコイル接続リレー７をオンにし、第１コンデンサ接続リレー８ａおよび第２コンデンサ接続リレー８ｂをオフにしている。その結果、入力端子ＮＴから供給された電力は、矢符Ａ１で示すように、第１分岐点Ｂ１から誘導性負荷２、ダイオード４、および第２分岐点Ｂ２を経由して、グランドＧＮＤに流れる。
【００２５】
図３は、図１に示す充放電装置において、電源からの通電を遮断している状態を示す回路図である。
【００２６】
図３は、図２に対し、電子機器を停止させた状態を示している。具体的に、充放電装置１では、制御部５によって、第１電源接続リレー６ａおよび第２電源接続リレー６ｂをオフに切り換える。その結果、電流が流れていた誘導性負荷２（コイルＬ）では、電流を流し続けようとする力が発生するため、矢符Ａ２で示すように、両端に起電力が発生する。
【００２７】
図４は、図１に示す充放電装置において、コンデンサへ通電している状態を示す回路図である。
【００２８】
図４は、図３に対し、コンデンサ３へ充電している状態を示している。具体的に、充放電装置１では、制御部５によって、第１コンデンサ接続リレー８ａおよび第２コンデンサ接続リレー８ｂをオンに切り換える。その結果、誘導性負荷２に生じた起電力は、矢符Ａ３で示すように、誘導性負荷２の一端からダイオード４、第２分岐点Ｂ２、コンデンサ３、および第１分岐点Ｂ１を経由して、誘導性負荷２の他端まで伝わるように循環する。
【００２９】
図５は、図１に示す充放電装置において、コンデンサから負荷へ通電している状態を示す回路図である。
【００３０】
図５は、図４に対し、コンデンサ３に充電した電力を負荷９へ放電している状態を示している。具体的に、充放電装置１では、制御部５によって、コイル接続リレー７をオフに切り換える。その結果、コンデンサ３に充電した電力は、矢符Ａ４で示すように、第２出力端子ＳＴ２から負荷９を経由して、第１出力端子ＳＴ１に流れる。
【００３１】
次に、本発明の実施の形態に係る充放電装置１で充放電する動作フローについて、図６を参照して説明する。
【００３２】
図６は、本発明の実施の形態に係る充放電装置で充放電する動作フローを示すフロー図である。
【００３３】
ステップＳ０１では、制御部５によって、誘導性負荷２へ通電する。つまり、図２に示すように、電子機器を動作させている状態である。
【００３４】
ステップＳ０２では、制御部５によって、電源からの通電を遮断する。つまり、図３に示すように、電源から充放電装置１を電気的に切り離している。
【００３５】
ステップＳ０３では、制御部５によって、コンデンサ３への通電を開始する。つまり、図４に示すように、誘導性負荷２に発生したエネルギーをコンデンサ３に充電している。
【００３６】
ステップＳ０４では、制御部５によって、コンデンサ３から負荷９への通電を開始する。つまり、図５に示すように、コンデンサ３に充電した電力で負荷９を動作させている。なお、負荷９の動作が完了した後は、適宜負荷９への通電を遮断してもよい。また、ステップＳ０４の後にステップＳ０１に戻って、コンデンサ３に、再度、充電してもよい。
【００３７】
上述したように、制御部５は、短絡していた電源接続リレーを開放させた際、コンデンサ接続リレーを短絡させる充電動作を行う。なお、コイル接続リレー７は、回路の接続状況に応じて、電源接続リレーの機能とコンデンサ接続リレーの機能とを果たす。また、制御部５は、充電動作によって、誘導性負荷２に生じた誘導起電力をコンデンサ３に蓄えた後、コンデンサ接続リレーを開放させる放電動作を行う。このように、機器を停止した際などに、電源から遮断することで、電力の消費を避け、省エネルギー化を図ることができる。また、通電していた誘導性負荷２に残っている電力をコンデンサ３に蓄えることで、廃棄される電力を有効活用することができる。そして、コンデンサ３に蓄えた電力を放電することで、負荷９を動作させることができる。
【００３８】
図１に示すように、誘導性負荷２とコンデンサ３との間にダイオード４が設けられている。このように、ダイオード４を設けて、電力の逆流を防ぐことで、コンデンサ３から誘導性負荷２に放電を行わないようにし、電力の消耗を避けることができる。
【００３９】
なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００４０】
１  充放電装置
２  誘導性負荷
３  コンデンサ
４  ダイオード
５  制御部
６ａ  第１電源接続リレー
６ｂ  第２電源接続リレー
７  コイル接続リレー
８ａ  第１コンデンサ接続リレー
８ｂ  第２コンデンサ接続リレー
９  負荷
Ｌ  コイル
ＮＴ  入力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020089179.tif 000007
【図６】
2020089179.tif 000008