(57)【要約】  別途の電源なしに外部光により各種携帯機器を充電する充電装置であり、人工知能的に携帯機器の機種を認識して完全充電ないしは急速充電を行い、携帯機器内のバッテリーの残留電流状態を感知して充電装置側の電圧を昇圧することで、完全に充電させる電圧ポンプ機能を付加したことを主構成とする充電装置を提供する。全体構成要素を制御するマイコン、本発明の充電装置に内蔵されて太陽電池からの電力を充電する内蔵バッテリー、内蔵バッテリーに電力を供給する太陽電池、太陽電池から内蔵バッテリーへの充電作用を断続（スイッチング）させて内蔵バッテリーに供給する電圧（充電電圧）の大きさを制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部、内蔵バッテリーに充電された電圧が外部機器に放電される放電作用を断続させて放電電圧の大きさを制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部、内蔵バッテリーの温度を感知する温度センサー、内蔵バッテリーから放電される電圧を外部に出力し、内蔵バッテリーに外部充電器の出力電圧を供給するために、外部から電圧が入力される共通接続端子を持つ電圧入出力部と、を備える太陽電池を利用した携帯機器充電装置である。【選択図】図１
2009502109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池で生成された電力を外部機器内のバッテリーに充電する充電装置であり、
マイコンと、
太陽電池で生成された電力を充電する内蔵バッテリーと、
太陽電池から内蔵バッテリーへの充電作用を断続（スイッチング）させて、内蔵バッテリーに供給する電圧（充電電圧）の大きさを制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部と、
内蔵バッテリーに充電された電圧が外部機器に放電される放電作用を断続させて、放電電圧の大きさを制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部と、
内蔵バッテリーの温度を感知する温度センサーと、
内蔵バッテリーから放電される電圧を外部に出力し、前記内蔵バッテリーに外部充電器の出力電圧を供給するために外部から電圧が入力される共通接続端子を持つ電圧入出力部と、を備える太陽電池を利用した携帯機器充電装置。
【請求項２】
前記マイコンが、
前記内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部を制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭ制御部と、
前記内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭ制御部と、
前記温度センサーにより感知したバッテリー温度が許容温度範囲より実質的に高い時に、前記内蔵バッテリー充電ＰＷＭ制御部により前記内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部の動作を停止させるバッテリー温度監視部と、を備える請求項１に記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置。
【請求項３】
前記マイコンが、
前記内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部を制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭ制御部と、
前記内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部を制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭ制御部と、
内蔵バッテリーの充電電圧及び充電電流を測定して、これらの充電電圧及び充電電流が所定の基準値より実質的に大きければ、前記内蔵バッテリー充電ＰＷＭ制御部により内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部を停止させる内蔵バッテリー過充電防止部と、を備える請求項１に記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置。
【請求項４】
前記マイコンが、
前記内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部を制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭ制御部と、
前記内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部を制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭ制御部と、
前記電圧入出力部の接続端子に嵌め込まれている外部機器バッテリーの電圧と電流及びインピーダンスを測定することによって、測定した外部機器バッテリーの電圧と電流に適した放電電圧と放電電流を算出して、前記内蔵バッテリー放電ＰＷＭ制御部により前記内蔵バッテリー放電ＰＷＭが電圧を変化させるようにする外部機器機種認識部と、を備える請求項１に記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置。
【請求項５】
前記マイコンが、
前記内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部を制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭ制御部と、
前記内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部を制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭ制御部と、
電圧入出力部の接続端子に連結されている負荷の電流と電圧を測定して、負荷電流が設定値の最小値より大きくて負荷電圧が設定された電圧範囲の最大値以下ならば、前記内蔵バッテリー放電ＰＷＭ制御部により前記内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部を制御して、電圧入出力部から出力される電圧を昇圧させる電圧ポンプ機能部と、を備える請求項１に記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置。
【請求項６】
前記電圧入出力部が、
前記内蔵バッテリーから放電される電圧を接続端子を通じて外部に出力するための線路を形成する第１スイッチング手段と、
外部充電器から出力される電圧が接続端子を通じて入力されて、内蔵バッテリーを充電させる線路を形成する第２スイッチング手段と、を備える請求項１に記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置。
【請求項７】
前記内蔵バッテリーの放電電圧により発光する発光源と、この発光源をオンオフさせるスイッチを備える発光部とを追加で備える請求項１に記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、ＭＰ３、デジタルカメラなどに使われるバッテリーを太陽光を利用して充電できる太陽電池充電装置に係り、より具体的には、高効率のポリマーバッテリーを内蔵して、太陽電池（ソーラーセル）だけで充電させることによって、電気のない場所でも太陽光で内蔵バッテリーを充電して外部機器に電力を提供できるだけでなく、太陽光のない場合には、外部充電器から共通の接続端子を通じて電圧を供給されて、充電できる太陽電池充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用交流電気を自然エネルギーでもって代替する技術が多く研究されてきた。特に太陽電池は、無限であるといえる自然光（人工光も含まれる）から電力を得るための部品であり、その効率が向上し続ける方向に発展しつつある。
【０００３】
最近、太陽電池を電源として使用する機器が多く開発されているが、ほとんど小電力用（電子手帳、時計、電子計算機など）電子機器に過ぎず、バッテリー充電器のような比較的高い電力を必要とする用途としては、まだ不十分であって継続的な研究が必要である。
【０００４】
太陽電池を利用した携帯機器充電器として数種の先行技術がある。しかし、これら先行技術では、既存に存在している商用電源用充電器で電源を太陽電池に代替した以上の技術的効果を提供してはいない。特に、携帯機器のバッテリーは、放電により電圧が落ちても室温でしばらく放置すれば、再び本来の電圧に回復する現象がおきるが、既存の太陽電池充電器では、このような場合に充電器の電圧をバッテリー側に供給しなくなる場合が発生する。
【０００５】
また、充電装置は、外部機器ごとに別途の電圧／電流仕様で別途に設計して生産されており、たとえ汎用で生産されるとしても、各機種についての情報をユーザが選択しなければならないなどの不便さがある。
【０００６】
そして、太陽電池で電力を発生させるのに外部光が十分でない場合には、太陽電池充電装置としての機能を忠実に実行できなくなる。一部製品の場合には、必要時にそれ自体は太陽電池ではない外部充電器で太陽電池充電装置の内蔵バッテリーを充電できる機能があるものもある。しかし、このような製品では、太陽電池充電装置から出力される端子と、外部充電器から太陽電池充電装置に入力される端子とが別途に設置されていて、ユーザに勘違いを引き起こしてコスト及び製品故障率の側面で不利な問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このため本発明者は、太陽電池を利用して携帯電話、ＭＰ３、デジタルカメラなどの携帯機器のための充電装置を開発しつつ、従来の充電装置が持っている問題点を解決して新たな有用な機能を付加するように研究開発して、本発明による充電装置を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明の目的は、別途の電源なしに外部光により各種携帯機器を充電する充電装置において、自動的に携帯機器の機種を認識して完全充電ないしは急速充電を行い、携帯機器内のバッテリーの残留電流状態を感知して充電装置側の電圧を昇圧することで完全に充電させる電圧ポンプ機能を付加したことを主構成とする太陽電池充電装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、太陽電池充電装置から外部機器に電圧が出力される端子と、外部充電器から太陽電池充電装置に電圧が入力される端子とを共通化した太陽装置充電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は、マイコン（ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ）と、太陽電池で生成された電力を充電する内蔵バッテリーと、太陽電池から内蔵バッテリーへの充電作用を断続（スイッチング）させて、内蔵バッテリーに供給する電圧（充電電圧）の大きさを制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（パルス幅変調）、以下、“充電ＰＷＭ”）部と、内蔵バッテリーに充電された電圧が外部機器に放電される放電作用を断続させて、放電電圧の大きさを制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭ（以下、“放電ＰＷＭ”）部と、内蔵バッテリーの温度を感知する温度センサーと、内蔵バッテリーから放電される電圧を外部に出力し、前記内蔵バッテリーに外部充電器の出力電圧を供給するために外部から電圧が入力される共通接続端子を持つ電圧入出力部と、を備える太陽電池を利用した携帯機器充電装置を開示する。
【００１１】
本発明の第１特徴によれば、前記マイコンは、前記充電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記充電ＰＷＭ部を制御する充電ＰＷＭ制御部と、前記放電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記放電ＰＷＭ部を制御する放電ＰＷＭ制御部と、前記温度センサーにより感知したバッテリー温度が許容温度範囲より実質的に高い時に、前記充電ＰＷＭ制御部により前記充電ＰＷＭ部の動作を停止させるバッテリー温度監視部と、を備えることが望ましい。
【００１２】
本発明の第２特徴によれば、前記マイコンは、前記充電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記充電ＰＷＭ部を制御する充電ＰＷＭ制御部と、前記放電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記放電ＰＷＭ部を制御する放電ＰＷＭ制御部と、内蔵バッテリーの充電電圧及び充電電流を測定して、これらの充電電圧及び充電電流が所定の基準値より実質的に大きければ、前記充電ＰＷＭ制御部により充電ＰＷＭ部を停止させる内蔵バッテリー過充電防止部と、を備えることが望ましい。
【００１３】
本発明の第３特徴によれば、前記マイコンは、前記充電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記充電ＰＷＭ部を制御する充電ＰＷＭ制御部と、前記放電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記放電ＰＷＭ部を制御する放電ＰＷＭ制御部と、前記電圧入出力部の接続端子に嵌め込まれている外部機器バッテリーの電圧と電流及びインピーダンスを測定することによって、測定した外部機器バッテリーの電圧と電流に適した放電電圧と放電電流を算出して、前記放電ＰＷＭ制御部により前記放電ＰＷＭが電圧を変化させるようにする外部機器機種認識部と、を備えることが望ましい。
【００１４】
本発明の第４特徴によれば、前記マイコンは、前記充電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記充電ＰＷＭ部を制御する充電ＰＷＭ制御部と、前記放電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を伝送して前記放電ＰＷＭ部を制御する放電ＰＷＭ制御部と、電圧入出力部の接続端子に連結されている負荷の電流と電圧を測定して、負荷電流が設定値の最小値より大きくて、負荷電圧が設定された電圧範囲の最大値以下ならば、前記放電ＰＷＭ制御部により前記放電ＰＷＭ部を制御して電圧入出力部から出力される電圧を昇圧させる電圧ポンプ機能部と、を備えることが望ましい。
【００１５】
一方、前記構成で前記電圧入出力部は、前記内蔵バッテリーから放電される電圧を接続端子を通じて外部に出力するための線路を形成する第１スイッチング手段と、外部充電器から出力される電圧が接続端子を通じて入力されて、内蔵バッテリーを充電させる線路を形成する第２スイッチング手段と、を備えることが望ましい。
【００１６】
また、本発明による携帯機器充電装置は、内蔵バッテリーの放電電圧により発光する発光源と、この発光源をオンオフさせるスイッチを備える発光部とが追加で備えられうる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、太陽光から電気を得て携帯機器を充電するので、いつでもどこででも充電をしつつ携帯機器を使用できる。また、人工的に過熱、過充電状態を感知して安全性も高めるだけでなく、人工的に接続されている外部機器の機種を認識することで最適の充電及び急速充電を行うことができ、電圧ポンピング機能によって外部機器の状態を自動感知して完全充電を行うことができる。そして、太陽光やその他の外部光が微弱で内蔵バッテリーを充電できないか、他の必要時に、外部の充電器から内蔵バッテリーを充電させることができ、この場合にも共通の入出力接続端子のみを使用するので、構成が単純になり、ユーザに勘違いを引き起こさせる恐れをなくして使用上の利便性を向上させることができる。また、本発明の充電装置自体が一つの立派な携帯機器になりうるので、非常灯機能やその外に生活に有用な多様な機能を容易に付加できるという長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態についてさらに詳細に説明する。
【００１９】
図１を参照すると、本発明の構成は、全体構成要素を制御するマイコン１０、本発明の充電装置に内蔵されて太陽電池からの電力を充電する内蔵バッテリー５０、内蔵バッテリー５０に電力を供給する太陽電池２０、太陽電池２０から内蔵バッテリー５０への充電作用を断続（スイッチング）させて内蔵バッテリー５０に供給する電圧（充電電圧）の大きさを制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、以下、“充電ＰＷＭ”）部３０、内蔵バッテリー５０に充電された電圧が外部機器に放電される放電作用を断続（スイッチング）させて放電電圧の大きさを制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭ（以下、“放電ＰＷＭ”）部４０、内蔵バッテリー５０の温度を感知する温度センサー７０、内蔵バッテリー５０で放電される電圧を外部機器に出力し、かつ外部充電器から本発明の太陽電池充電装置に電圧が入力される電圧入出力部６０を備える。
【００２０】
前記充電ＰＷＭ３０及び放電ＰＷＭ４０は、それぞれスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２とインダクターＬ１、Ｌ２とを備えており、各スイッチング素子のオンオフ制御はマイコン１０で行われる。ＰＷＭ制御により入力電圧をスイッチングして電圧値を制御する技術は、スイッチング電源装置（ＳＭＰＳ：Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｍｏｄｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）やインバータなどの分野で通例的に使われる技術であるので、詳細な説明は省略する。
【００２１】
電圧入出力部６０は、外部機器が接続される接続端子Ｔと、この接続端子の電圧と電流を測定するセンシング部Ｓ、及び入出力方向を転換するスイッチングダイオード部Ｄ２、Ｄ３を備える。
【００２２】
前記の主要構成以外に、図１の左側のように本発明には、補助的にフラッシュ機能を実行するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）とスイッチとを備える発光部８０が連結されうる。
【００２３】
図２は、図１のような構成が内部に設置された本発明の充電装置の外観を例示している。しかし、本発明の外観が必ずしも図２のように構成されるものではなく、図２は、デザイン上の一例を挙げただけである。図２で、上面には太陽電池２０が位置しており、側面には外部機器である携帯電話の連結コネクタ９０が連結される電圧入出力部６０の接続端子Ｔが設置されている。図２から電圧が入出力される接続端子Ｔが一つだけ設置されていることが分かる。この共通の接続端子Ｔを通じて、電圧を供給すべき外部機器（携帯電話、ＭＰ３など）だけでなく、本装置を充電するために電圧を供給する外部充電器（図示せず）も接続して使用できる。
【００２４】
一方、図３を参照して、マイコン１０の細部構成について説明する。図３を見れば、マイコン１０は、充電ＰＷＭ制御部１１０、放電ＰＷＭ制御部１２０、内蔵バッテリー温度監視部１４０、外部機器機種認識部１５０、電圧ポンプ機能部１７０、内蔵バッテリー過充電防止部１６０、前記各構成要素等の機能上必要なデータを保存しているメモリ１３０で構成される。前記各構成要素については、以下で図４と共に具体的に説明する。
【００２５】
本発明の詳細な作用を説明する前に、まず、図１及び図３を参照して各部の概括的な機能について説明する。まず、本発明のあらゆる機能に関与しているＰＷＭ制御部１１０、１２０について説明する。これらは、内蔵バッテリー５０の充電及び放電機能をスイッチングすることはもとより、パルス幅変調（ＰＷＭ）を通じて充電及び放電電圧を調節する。本発明で充電及び放電は、交互に起きる。すなわち、電圧入出力部６０に外部機器が連結されておらず、内蔵バッテリー５０のみに太陽電池２０から電力が供給される充電モードでは充電ＰＷＭ３０だけが動作し、逆に、電圧入出力部６０に外部機器が連結されていて内蔵バッテリー５０から外部に電力が提供される放電モードでは放電ＰＷＭ４０だけが動作する。
【００２６】
以下、図１〜４を参照して本発明による装置の作用を機能項目別に説明する。
【００２７】
１．内蔵バッテリー５０の過熱防止機能
この機能は、本発明による充電装置を保護するための機能であり、内蔵バッテリー５０の電圧と充電電流及びバッテリー発熱温度を測定することによって行われる。まず、マイコン１０の内蔵バッテリー温度監視部１４０では、バッテリー表面に付着されるか、隣接している温度センサー７０の出力値により常に内蔵バッテリー５０の発熱温度を監視している。図４のようにバッテリー温度が許容温度範囲の最大値以上である時には（ステップ２０１）、内蔵バッテリー温度監視部１４０は、内蔵バッテリー５０が現在過充電中の状態であると判断して、マイコン１０の充電ＰＷＭ制御部１１０により充電ＰＷＭ３０の動作を停止させて、太陽電池２０からの電力が内蔵バッテリー５０に印加されないようにする。バッテリー温度の許容温度範囲はマイコン１０のメモリ１３０に保存されているので、内蔵バッテリー温度監視部１４０はメモリ１３０を参照すればよい。
【００２８】
２．内蔵バッテリー５０の過充電防止機能
内蔵バッテリー５０の過充電防止は、前記のような発熱防止以外にさらに確実な保護をするために内蔵バッテリー過充電防止部１６０を構成することによって行われる。内蔵バッテリー過充電防止部１６０では、内蔵バッテリー５０の充電電圧と充電電流を測定する。充電電圧は、図１で“Ａ”で表示された位置の電圧を測定すればよく、充電電流は、この“Ａ”地点を流れる電流を測定すればよい。この充電電流の測定のためには、内蔵バッテリー５０に流れる電流通路に小さな値（普通、数Ω以下）の抵抗を直列に連結し、この抵抗両端の電圧降下を測定すればよい。このように特定線路に流れる電流を測定する技術は、電気回路分野の当業者に自明であるので具体的に説明しない。このように内蔵バッテリー５０への充電電圧及び充電電流を測定した結果、これらの充電電圧及び充電電流が予めメモリ１３０に保存しておいた所定の基準値（たとえば、太陽電池の電圧）以上になれば（図４の２０３ステップ）、内蔵バッテリー過充電防止部１６０は、内蔵バッテリー５０が現在過充電状態であると判断し、前述したようにマイコン１０の充電ＰＷＭ制御部１１０により充電ＰＷＭ３０を停止させて、これ以上内蔵バッテリー５０に電流が供給されないようにして、内蔵バッテリー５０を保護する。
【００２９】
３．外部機器別の急速充電機能
マイコン１０の外部機器機種認識部１５０では、ユーザが設定しなくても自動的に現在電圧入出力部６０に嵌め込まれている外部機器に使われているバッテリーに必要な充電電圧及び充電電流を認識できる（すなわち、外部機器機種認識機能）。例えば、各国で生産される携帯電話の機種によって携帯電話内部の充電回路がそれぞれ異なるために、一定の充電方式では、多様な携帯電話内部のバッテリーを効率的に完全に充電し難い。したがって、マイコン１０の外部機器機種認識部１５０では、接続端子Ｔに嵌め込まれている外部機器バッテリーの電圧と電流及びインピーダンスを測定することによって、この外部機器がいかなる機種であるかを認識できる。たとえば、メモリ１３０に多様な外部機器機種別にバッテリーの電圧／電流仕様を保存しておいて、外部機器機種認識部１５０で測定した外部機器バッテリーの電圧及び電流で現在嵌め込まれている機種を調べ、この機種に適した電圧及び電流を放電させればよい。
【００３０】
このような観点で、本発明による充電装置では、あらゆる外部機器機種に対応して最適の状態で出力電圧を提供するため、いかなる機種でも完全充電ないしは急速充電の効果を得ることができる。このように自動的に機種認識された後に急速充電が行われる作用について具体的に説明する。
【００３１】
まず、図４で負荷電流と設定範囲とを比較するステップ２０４での比較の結果、負荷電流が設定値の最小値以下である条件（ステップ２０５）では、電位差により内蔵バッテリー５０から外部機器に自然に急速充電が行われる（ステップ２０６）。一方、前記外部機器機種認識部１５０で認識した外部機器のバッテリーに適した充電設定電圧と現在外部機器バッテリーの電圧（以下、“バッテリー電圧”）とを比較して（ステップ２０７）、もし、バッテリー電圧が充電設定電圧範囲の最大値以上であるか（ステップ２０９）、バッテリー電圧が充電設定電圧範囲の最小値以下ならば（ステップ２１１）、それ以上充電する必要がないので充電が終了し（ステップ２１４）、バッテリー電圧が充電設定電圧範囲の最大値より小さくて（ステップ２１３）、最小値より大きければ（ステップ２１５）、内蔵バッテリー５０から外部機器バッテリーに充電設定電圧が供給されて急速充電がなされる（ステップ２０６）。
【００３２】
４．電圧ポンプ機能
図３の電圧ポンプ機能部１７０で、電圧ポンプとは、文字どおり電圧を源泉地（すなわち、本発明の充電装置に内蔵される内蔵バッテリー５０）から目的地（すなわち、携帯電話などの外部機器）に送り出す機能を意味する。機能的に説明すれば、外部機器内のバッテリーでは、その特性上放電されて電圧が落ちても一定時間が過ぎれば、バッテリーの残留電流状態によって電圧レベルが一時的に回復される。このとき、従来技術では源泉地から目的地に電位差が発生しないので、充電装置の内蔵バッテリーから外部機器に電圧が提供されないという問題があった。本発明ではこのような場合を自動感知して、この場合には源泉地電圧（すなわち、内蔵バッテリー５０の放電電圧）を自動的に昇圧させることによって、外部機器バッテリーとの電位差を形成して、継続的に充電装置の内蔵バッテリー５０から外部機器に電圧が供給されるように制御する。
【００３３】
このためには、電圧入出力部６０のセンシング部Ｓから現在連結されている負荷（すなわち、外部機器）の電流と電圧（負荷電流、負荷電圧）を測定する。負荷電圧は、図１のように電圧入出力部６０の“Ｂ”地点の電圧を読み取ることによって測定でき、負荷電流は、センシング部Ｓを通じて測定できる。センシング部Ｓは、前述したように電圧入出力部６０の電流線路と直列に小さな値の抵抗（通常は、数Ω以下）を連結して構成でき、この抵抗の両端に印加される電圧降下値を測定することによってこの抵抗を流れる電流値が分かり、外部機器の端子電流と電圧、インピーダンスなどを把握できるようになる。
【００３４】
このように測定された負荷電流を設定された電流範囲と比較して（図４のステップ２０４）、負荷電流が設定値の最小値より大きくて（ステップ２１７）、測定された負荷電圧が設定された電圧範囲の最大値以下ならば（ステップ２１９）、電圧ポンプ機能が実行される（ステップ２２１）。すなわち、マイコン１０の電圧ポンプ機能部１７０は、放電ＰＷＭ制御部１２０により放電ＰＷＭ４０を制御して電圧入出力部６０から出力される電圧を昇圧させるようにする。ＰＷＭの場合には、パルス幅の変化によって出力レベルが変化されるので、スイッチング素子Ｑ２のスイッチング周期を変化させて放電電圧を昇圧することは当業者が容易に実施できる。
【００３５】
このように、内蔵バッテリー５０の放電電圧が電圧入出力部６０に接続された負荷（すなわち、外部機器）の電圧より高くなるので、自動的に内蔵バッテリー５０にある電力が外部機器側に“ポンピング”されうる。
【００３６】
５．外部充電器からの電圧供給による内蔵バッテリー充電
本発明の目的のうち一つである外部充電器から内蔵バッテリー５０を充電する場合にも、ユーザは、前記電圧入出力部６０に外部充電器の電圧出力プラグを連結さえすればよい。図１を参照すれば、内蔵バッテリー５０から外部に放電される時には、電圧入出力部６０のスイッチングダイオードのうち順方向に連結されたＤ３を通じ、接続端子Ｔを介して外部機器に電圧が出力される。一方、外部充電器から接続端子Ｔを介して内蔵バッテリー５０に電圧が供給される時には、電圧入出力部６０のスイッチングダイオードのうちＤ３は逆方向であるため、入力電圧は、順方向に連結されたＤ２を通じて充電ＰＷＭ３０に連結されて、太陽電池２０の代りに内蔵バッテリー５０に充電電圧を提供する。この時に、マイコン１０では、前記センシング部Ｓの電流フローが逆方向に変わったことを感知できるので、これに対応して、充電ＰＷＭ制御部１１０により前記充電ＰＷＭ３０を適切に制御させることによって、外部充電器から提供される電圧及び電流に相応して内蔵バッテリー５０への充電を最適に制御できる。
【００３７】
６．非常灯機能
付加的な機能として、図１に示した発光部８０を追加すれば、内蔵バッテリー５０を電源とする非常灯ないしはフラッシュ機能を使用できる。発光部８０には電力消耗の非常に少ないＬＥＤを利用でき、このＬＥＤをオンオフできるスイッチＳＷが追加されうる。現在携帯電話は一般化されて誰でも持っている生活必需品になった。これと共に本発明の太陽電池充電器もまた共に携帯しつつ常に携帯電話を充電でき、これに非常灯機能が付加されることで緊急事態を克服できる。ＬＥＤは寿命が半永久的であって電源だけ用意されていれば、いつでも本来の機能を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による装置の全体的な構成図である。
【図２】本発明の外観例示図である。
【図３】図１のマイコンの細部構成図である。
【図４】本発明による装置の作用説明のためのアルゴリズム構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  マイコン
２０  太陽電池
３０  充電ＰＷＭ部
４０  放電ＰＷＭ部
５０  内蔵バッテリー
６０  電圧入出力部
７０  温度センサー
８０  発光部
９０  連結コネクタ
１１０  充電ＰＷＭ制御部
１２０  放電ＰＷＭ制御部
１３０  メモリ
１４０  内蔵バッテリー温度監視部
１５０  外部機器機種認識部
１６０  内蔵バッテリー過充電防止部
１７０  電圧ポンプ機能部
【図１】
2009502109.tif 000003
【図２】
2009502109.tif 000004
【図３】
2009502109.tif 000005
【図４】
2009502109.tif 000006
【国際調査報告】
2009502109.tif 000007
2009502109.tif 000008