(57)【要約】【課題】電流値や電圧値を簡易かつ安価な回路を通じて把握させることで、生産コストや消費電力の低減を図り、充電装置の充電電流を把握する場合においても、充電装置の充電効率を向上させる。【解決手段】電流値報知装置１４０は、検出対象の電流または検出対象の電圧に略比例した参照電流を生成する制御回路１４２と、参照電流の電流値に応じた周波数で発振する発振回路１４４と、視覚的または聴覚的に周波数を報知する報知部１４６とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象の電流または検出対象の電圧に略比例した参照電流を生成する制御回路と、
前記参照電流の電流値に応じた周波数で発振する発振回路と、
視覚的または聴覚的に前記周波数を報知する報知部と
を備えることを特徴とする電流値報知装置。
【請求項２】
前記発振回路は、前記参照電流の電流値が大きいほど高い周波数で発振し、
前記報知部は前記周波数で点滅する発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の電流値報知装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記参照電流の電流値が大きいほど低い入力抵抗値が選択されるように、前記発振回路への入力抵抗値を複数段階切り換えることを特徴とする請求項１または２に記載の電流値報知装置。
【請求項４】
前記発振回路は、複数個直列に接続されたインバータを有し、その複数個のインバータの最前段の入力端にはコンデンサの一端が接続され、前記複数個のインバータの最後段の出力端には前記コンデンサの他端が接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電流値報知装置。
【請求項５】
検出対象の電流または検出対象の電圧に略比例した参照電流を生成する制御回路と、
インバータで構成され、前記参照電流の電流値に応じた周波数で発振する発振回路と
を備え、
前記制御回路は、前記参照電流の電流値が大きいほど低い入力抵抗値が選択されるように、前記発振回路への入力抵抗値を複数段階切り換えることを特徴とする発振制御回路。
【請求項６】
前記発振回路は、複数個直列に接続されたインバータを有し、その複数個のインバータの最前段の入力端にはコンデンサの一端が接続され、前記複数個のインバータの最後段の出力端には前記コンデンサの他端が接続されていることを特徴とする請求項５に記載の発振制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数に変換することで任意の回路の電流値を把握することが可能な電流値報知装置および発振制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、太陽光や照明等の光エネルギーを電力に変換する装置である。太陽電池で用いられる太陽光は枯渇することがないため、永続的に利用することができる。また太陽電池は、運動エネルギーを介さず、光エネルギーを、直接、電気エネルギーに変換するため、騒音や排出物を伴うこともない。このように、太陽電池は、環境面においても優れ、メンテナンスも不要であり、一度機器に搭載してしまえば永続的に電力を得ることができるため、二次電池への充電等、新たな電力供給手段として脚光を浴びている。
【０００３】
しかし、太陽電池の発電量は照射される光量に依存するため、外見だけではその発電量を把握しにくく、また、照射状態によって発電量が著しく変化するため、例えば、その発電電力を二次電池に供給する場合に、二次電池の充電完了までにどの程度の時間を要するのか把握することはできなかった。
【０００４】
そこで、太陽電池で生成された電力を二次電池に充電する場合において、その電流値や電圧値を検出し、予め記憶されている充電特性に随時対応させて充電完了までの時間を表示器に表示する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２９８７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した充電完了時間を表示する技術では、記憶された充電特性と電流値や電圧値とを比較する複雑な計算や、充電完了時間を表示器に表示するための複雑なインターフェースを要し、マイコン等の計算機が必要になるのは勿論のこと、このような構成によって、処理時間、占有面積、および消費電力が増大するといった問題が生じ得る。したがって、充電完了時間を表示する上記の技術を採用すると、充電の利便性を高めることを目的としたこのような計算機等が却って電力を消費してしまい、充電効率の低下を招いていた。かかる事情は、充電中の電流値や電圧値を表示する場合にも同じである。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、電流値や電圧値を簡易かつ安価な回路を通じて把握させることで、生産コストや消費電力の低減を図ることが可能な、電流値報知装置および発振制御回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の電流値報知装置は、検出対象の電流または検出対象の電圧に略比例した参照電流を生成する制御回路と、参照電流の電流値に応じた周波数で発振する発振回路と、視覚的または聴覚的に周波数を報知する報知部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
発振回路は、参照電流の電流値が大きいほど高い周波数で発振し、報知部は周波数で点滅する発光ダイオードであってもよい。
【００１０】
制御回路は、参照電流の電流値が大きいほど低い入力抵抗値が選択されるように、発振回路への入力抵抗値を複数段階切り換えてもよい。
【００１１】
発振回路は、複数個直列に接続されたインバータを有し、その複数個のインバータの最前段の入力端にはコンデンサの一端が接続され、複数個のインバータの最後段の出力端にはコンデンサの他端が接続されていてもよい。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の発振制御回路は、検出対象の電流または検出対象の電圧に略比例した参照電流を生成する制御回路と、インバータで構成され、参照電流の電流値に応じた周波数で発振する発振回路とを備え、制御回路は、参照電流の電流値が大きいほど低い入力抵抗値が選択されるように、発振回路への入力抵抗値を複数段階切り換えることを特徴とする。
【００１３】
発振回路は、複数個直列に接続されたインバータを有し、その複数個のインバータの最前段の入力端にはコンデンサの一端が接続され、複数個のインバータの最後段の出力端にはコンデンサの他端が接続されていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電流値や電圧値を簡易かつ安価な回路を通じて把握させることで、生産コストや消費電力の低減を図り、充電装置の充電電流を把握する場合においても、充電装置の充電効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】太陽光発電システムの概略的な接続関係を示した説明図である。
【図２】太陽光発電システムの利用形態を説明するための説明図である。
【図３】電流値報知装置の回路構成を示した回路図である。
【図４】インバータによる発振機能を説明するための説明図である。
【図５】インバータによる発振機能を説明するための回路図である。
【図６】制御回路の構成を説明するための回路図である。
【図７】発振回路におけるインバータの接続関係を説明するための説明図である。
【図８】発振回路におけるインバータの接続関係を説明するための説明図である。
【図９】発振回路におけるインバータの接続関係の他の例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１７】
（太陽光発電システム１００）
図１は、太陽光発電システム１００の概略的な接続関係を示した説明図である。太陽光発電システム１００は、バッテリ１１０と、充電装置１２０と、電圧値報知装置１３０と、電流値報知装置１４０とを含んで構成される。
【００１８】
バッテリ１１０は、鉛蓄電池、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、車両（自動車や自動二輪車）のエンジン始動等において車両に電力を供給するため、予め電力が蓄積されている。
【００１９】
充電装置１２０は、太陽電池１２２と、キャパシタ１２４と、昇圧回路１２６とを含んで構成され、バッテリ１１０に太陽電池１２２で生成された電力を供給（充電）する。
【００２０】
ここで、太陽電池１２２は、可視光を透過する透明酸化物半導体で作成される透明太陽電池や、結晶ケイ素型、非晶質系ケイ素型、化合物半導体型等の不透明太陽電池で構成され、太陽光や照明等から照射される光エネルギーを直接電力に変換する。キャパシタ１２４は、電気二重層キャパシタ等で構成され、太陽電池１２２が変換した電力を蓄積し、太陽電池１２２の発電量の変動を吸収する。昇圧回路１２６は、キャパシタ１２４に蓄積された電力をバッテリ１１０の印加電圧まで昇圧させる。
【００２１】
電圧値報知装置１３０は、制御回路１３２と、表示部１３４とを含んで構成され、制御回路１３２がバッテリ１１０の電圧値を検知し、表示部１３４に表示する。ここでは、バッテリ１１０の状態が、電圧値に応じて、満充電状態、正常状態、要充電状態の３つに分けられており、それぞれの状態を表示部１３４の発光色、例えば、満充電状態は「緑」、正常状態は「黄」、要充電状態は「赤」等によって表す。したがって、ユーザは、表示部１３４の発光色を視認するだけで、バッテリ１１０の電圧値を直感的に把握でき、容易に充電の要否を認識することができる。
【００２２】
電流値報知装置１４０は、制御回路１４２と、発振回路１４４と、報知部１４６とを含んで構成され、バッテリ１１０への充電電流、即ち、太陽電池１２２の発電電流を、報知部１４６を通じて報知する。各要素の詳細な回路構成は後ほど詳述する。
【００２３】
図２は、太陽光発電システム１００の利用形態を説明するための説明図である。当該太陽光発電システム１００は、様々な電子機器に適用可能であるが、本実施形態では、特に、車両（自動車や自動二輪車）に対する適用例を説明する。例えば、自動車１５０のバッテリ１１０として利用する場合、図２（ａ）のように、ボンネット等、車両の露出上面１５２に太陽電池１２２を設置して、停車時または走行中に継続して自動車１５０内に設けられたバッテリ１１０への充電を行う。
【００２４】
また、自動二輪車１５４のサブバッテリとして利用する場合、図２（ｂ）のように、降雨や砂塵から自動二輪車１５４を保護する二輪用カバー１５６の一部に太陽電池１２２を設置して、停車時に継続してサブバッテリ１５８に充電を行う。そして、充電されたサブバッテリ１５８から自動二輪車１５４のメインバッテリ（図示せず）に電力を供給することで、停車時のメインバッテリの放電による電力降下を回避することができる。かかるサブバッテリ１５８の構成は、自動二輪車やオープンカー等、乗車期間が季節に依存する車両や、セカンドカーといった乗車頻度が少ない車両に特に有効である。
【００２５】
ここでは、上述したような様々な用途に利用されるバッテリ１１０の充電に関し、その時々の発電電流、即ち、バッテリ１１０に供給される電流の電流値を把握することを目的としている。しかし、電流値を実時間で確認するために、その電流値をデジタルデータ化して数値等で表示することを試みると、Ａ／Ｄ変換器や演算能力の高いマイコン等の計算機、さらに、複雑なインターフェースを要する液晶表示器等が必要となる。かかる構成では、充電の利便性を高めることを目的とした計算機が却って電力を消費してしまい、充電効率の低下を招くこととなる。
【００２６】
本実施形態の電流値報知装置１４０では、電流値や電圧値を簡易かつ安価な回路を通じて把握させることができるので、生産コストや消費電力の低減を図ることが可能となる。以下、このような電流値報知装置１４０について詳述する。
【００２７】
（電流値報知装置１４０）
図３は、電流値報知装置１４０の回路構成の一例を示した回路図である。上述したように、電流値報知装置１４０は、制御回路１４２と、発振回路１４４と、報知部１４６とを含んで構成される。また、制御回路１４２と発振回路１４４とによって電流値や電圧値に略比例する参照電流に応じた周波数で発振する発振制御回路も提供される。
【００２８】
電流値報知装置１４０の制御回路１４２は、充電装置１２０からバッテリ１１０に流れる検出対象の電流である主電流（発電電流）または検出対象の電圧である主電圧に略比例した参照電流を生成し、発振回路１４４は、その参照電流の電流値が大きいほど高い周波数で発振信号（矩形波）を生成し、報知部１４６は、その発振信号を可視化または可聴化する。ユーザはその可視化または可聴化された発振信号により充電装置１２０内を流れる電流値を把握することができる。ここでは、参照電流と周波数との関係を、参照電流が大きいほど周波数が高くなる関係（漸増関係）としたが、参照電流が大きいほど周波数が低くなる関係（漸減関係）とすることもできる。
【００２９】
ここで、発振回路１４４として、電圧値に比例した発振周波数を生成可能な電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）を採用することも考えられるが、電圧制御発振器は、一般に、人間がその周波数の変化を視認不能なｋＨｚ以上の周波数範囲にしか対応しておらず、さらに電気部品としてのコストや消費電力が非常に高い。
【００３０】
その目的が単なる発振であれば、論理回路におけるＮＯＴゲートを示すインバータを用いるのが低コストであるが、インバータを用いた発振回路では、その入力電流に応じて出力する信号の発振周波数が指数関数的に変化してしまう。したがって、参照電流の電流値の変化が微小であるにも拘わらず、発振回路が出力する信号の発振周波数は急激に変化してしまい、電流値を把握できる範囲が制限されることとなる。
【００３１】
本願発明者は、発振回路１４４に参照電流を供給する制御回路１４２を工夫することで、簡易かつ安価な回路を通じて電流値と発振信号との線形性を改善し、電圧制御発振器（ＶＣＯ）並に電流値や電圧値を容易に把握させることを可能にした。
【００３２】
（制御回路１４２）
制御回路１４２の説明の前に、インバータによる発振機能の動作を簡単に説明する。
【００３３】
図４は、インバータＩＮ１による発振機能を説明するための説明図である。図４（ａ）に示したインバータＩＮ１の接続構成では、発振コンデンサＣ１に未だ電荷が蓄積されていない状態では、実線の矢印の方向に電流が流れ込み、入力電圧をＶ０、入力抵抗をＲ１、経過時間をｔとすると、発振コンデンサＣ１の充電電圧Ｖはそれぞれの値を用いて、数式１のように推移する。
Ｖ＝Ｖ０×（１−ｅ(-t/(R1*C))）  …（数式１）
充電時間ｔの経過に伴う充電電圧Ｖの軌跡は図４（ｂ）のようになる。
【００３４】
そして、発振コンデンサＣ１に電荷が蓄積され充電電圧Ｖが上昇した結果、インバータＩＮ１が充電電圧Ｖをハイレベルであると判断すると、インバータＩＮ１の出力がローレベルに反転し、今度は発振コンデンサＣ１が破線の矢印の方向に放電を開始する。このような蓄電と放電の繰り返しにより、インバータＩＮ１から発振信号が出力される。ここで、インバータＩＮ１の入力電流、即ち、制御回路１４２からの参照電流が大きくなると、図４（ｂ）に両矢印で示した充電時間が短縮され、発振信号の周波数が高くなる。こうして、電流値に応じて周波数を変更することができる。
【００３５】
しかし、インバータＩＮ１の入力抵抗Ｒ１の抵抗値が低いと、上述したように充電時間が指数関数的に短くなるため、少しの参照電流の変換で発振周波数が急激に変化してしまい、発振周波数を線形変化させるのが難しくなる。逆に、入力抵抗Ｒ２の抵抗値が高いと、充電電圧の軌跡は緩やかな傾斜になるが、参照電流が上昇する途中で充電電圧Ｖが飽和してしまい（Ｖ＝電源電圧Ｖｃｃ）、充電時間がそれ以上短くならない、即ち、発振周波数がそれ以上高くならなくなる。
【００３６】
このように、変化する参照電流の範囲と、それに応じて出力させたい信号の発振周波数の範囲が広いため、１つの入力抵抗のみでは、周波数可変範囲すべてにおいて参照電流と周波数との線形性を維持することは困難となる。そこで、本実施形態の発振制御回路では、抵抗値の異なる入力抵抗を複数段準備し、参照電流の大きさに応じて、参照電流の電流値が大きいほど低い入力抵抗値が選択されるように切り換える（スイッチングする）。
【００３７】
図５は、インバータＩＮ１による発振機能を説明するための回路図である。ここでは、抵抗値の異なる２つの入力抵抗Ｒ１、Ｒ２を準備して、参照電流の大きさに応じて入力抵抗Ｒ１、Ｒ２を切り換え制御する。即ち、参照電流の電流値が小さい間は、スイッチＳＷ１をオンして抵抗値が高い入力抵抗Ｒ１を用い、参照電流の電流値が大きくなると、スイッチＳＷ２をオンして抵抗値が低い入力抵抗Ｒ２を用いてインバータＩＮ１に発振させている。
【００３８】
インバータＩＮ１を用いた発振周波数には参照電流に対して、ほぼ線形に変化する範囲があり、かかる線形変化する範囲は入力抵抗値に応じて変化する。例えば、抵抗値が高い入力抵抗Ｒ１を用いると比較的低い周波数範囲で発振周波数が参照電流の電流値に略比例し、抵抗値が低い入力抵抗Ｒ２を用いると比較的高い周波数範囲で発振周波数が参照電流の電流値に略比例する。ここでは、複数段の入力抵抗Ｒ１、Ｒ２を切り換えることで、低い周波数範囲および高い周波数範囲で並行して効果を発揮させ、参照電流に対して広い周波数範囲で連続的に線形変化させる。
【００３９】
図６は、制御回路１４２の構成を説明するための回路図である。制御回路１４２では、このような複数の入力抵抗Ｒ１、Ｒ２の切り換えを、トランジスタを用いて実行する。図６（ａ）に示すように、入力抵抗Ｒ１、Ｒ２はそれぞれＰＮＰ型のトランジスタＱ１、Ｑ２に接続され、トランジスタＱ１、Ｑ２が検出対象の電流である主電流Ｉｍに応じて順次オンするように形成されている。
【００４０】
具体的に、参照電流の小さい間は、トランジスタＱ１のみがオンし、発振回路１４４はトランジスタＱ１によって閉路した入力抵抗Ｒ１のみに基づいて低い周波数範囲で発振する。参照電流が大きくなると、１段目のトランジスタＱ１が飽和し、２段目のトランジスタＱ２もオンする。すると、入力抵抗Ｒ２も接続され、入力抵抗Ｒ１と入力抵抗Ｒ２が並列状態になり、合成抵抗がＲ１×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）でＲ１≫Ｒ２のとき合成抵抗Ｒ１×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）≒Ｒ２となるので、発振回路１４４は、ほぼ入力抵抗Ｒ２に基づいて高い周波数範囲で発振することとなる。こうして、参照電流と発振周波数が連続的に線形変化することが可能となる。以下、制御回路１４２における各素子の具体的なパラメータを検討する。
【００４１】
図６（ａ）の破線で囲まれた部分を抜粋し、トランジスタのベース部分を等価回路（ダイオード）に置き換えると、図６（ｂ）のように表される。ここで、ダイオードＤ１の順方向電圧降下ＶＦとトランジスタＱ１のベースエミッタ電圧ＶＢＥとを大凡合わせ、図６（ｂ）の点Ａと点Ｂとを同電位にすると、主電流Ｉｍとトランジスタのベース電流Ｉｂとの関係は、数式２のようになる。
Ｉｍ×Ｒ３＝Ｉｂ×Ｒ４  …（数式２）
図６（ａ）に戻って、参照電流Ｉｓは、ベース電流Ｉｂに増幅率ｈＦＥを乗じた値Ｉｓ＝ｈＦＥ×Ｉｂとなるので、数式２は数式３のように変形される。
Ｉｓ＝（Ｒ３×ｈＦＥ）／Ｒ４×Ｉｍ  …（数式３）
ここで、充電装置１２０からバッテリ１１０への主たる電力供給ラインに挿入する抵抗Ｒ３は、電圧降下の原因になるので小さい方が望ましく、１〜１０Ωの間で例えば４．７Ωに設定する。
【００４２】
また、参照電流Ｉｓも、バッテリ１１０に到達しない電流、つまり損失電流となるため小さい方が望ましい。本実施形態では、増幅率ｈＦＥが１００〜４００のトランジスタを用いており、主電流Ｉｍが数十ｍＡになると想定されるため、参照電流Ｉｓを主電流Ｉｍの１／１００〜１／５００の数十〜数百μＡで動作すべく、抵抗Ｒ４を１００ｋ〜２００ｋΩの間で例えば１５０ｋΩに設定する。かかる抵抗Ｒ４の抵抗値の計算手順は、２段目のトランジスタＱ２の抵抗Ｒ５にも適応できる。即ち、抵抗Ｒ５も１００ｋ〜２００ｋΩの間で例えば１００ｋΩに設定できる。
【００４３】
そして、各トランジスタＱ１、Ｑ２にそれぞれ接続される入力抵抗Ｒ１を１．４７ｋ〜１ＭΩの間で例えば６２０ｋΩに設定し、入力抵抗Ｒ２を１ｋ〜１０ｋΩの間で例えば４．７ｋΩに設定する。
【００４４】
かかる制御回路１４２では、主電流Ｉｍに応じ、トランジスタＱ１、Ｑ２を段階的にオンさせるのみといった簡易かつ安価な構成により、入力抵抗Ｒ１、Ｒ２を順次、発振回路１４４に接続することができ、人間が周波数を把握できる例えば０．数Ｈｚ〜数十Ｈｚといった発振周波数範囲での線形性を連続的に維持することが可能となる。
【００４５】
また、ここでは、理解を容易にするため２つのトランジスタＱ１、Ｑ２と入力抵抗Ｒ１、Ｒ２との組み合わせを用いているが、かかる数に限られず、３つ以上の組み合わせによってさらに多数段を形成することもできる。多数段にすることで、線形性を維持できる周波数範囲をより連続的に繋げることが可能となる。
【００４６】
また、ここでは、主電流Ｉｍに比例した参照電流Ｉｓを取り出しているが、電力供給ライン間、例えば、図６（ａ）の点Ｃと点Ｄに高抵抗のシャント抵抗ＲＳを接続し、そのシャント抵抗ＲＳに流れる電流を参照電流Ｉｓとすることで、バッテリ１１０の電圧ＶＢに比例した参照電流Ｉｓを取り出すこともできる。即ち、電流値のみならず電圧値に応じた発振周波数を生成することも可能である。
【００４７】
（発振回路１４４）
発振回路１４４は、制御回路１４２に接続され、参照電流Ｉｓに応じた周波数で発振する。ここでは、インバータとＣＲ（コンデンサと抵抗）とによる発振回路１４４を採用しているため、占有面積や消費電力の低減を図ることができる。
【００４８】
しかし、インバータによる発振回路１４４は、その動作原理上、数ｍＡ程度の電力を費やしてしまい、ロジックＩＣ（集積回路）を用いているにしては電力の低減に限界があった。
【００４９】
図７および図８は、発振回路１４４におけるインバータの接続関係を説明するための説明図である。図７（ａ）のように、ヒステリシスを有するシュミットトリガ型のインバータＩＮ１によって一般的な発振回路を構成すると、図７（ａ）の点Ｅ、Ｆ、Ｇでは、それぞれ図７（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のような電圧波形となる。ここで、図７（ｂ）に示した点Ｅにおける入力電圧は、インバータＩＮ１がその入力レベルをハイレベルかローレベルか確実に判定できないスレッシュホールド（ＶＨＳ、ＶＬＳ）間（中間電位）を線形的に遷移して三角波状に推移するため、貫通電流等が継続的に生じ、消費電流が増える。
【００５０】
図７の回路構成に対して、本実施形態では、図８（ａ）のように、複数個のインバータ、例えば偶数個のインバータを直列に接続し、最前段のインバータＩＮ１の入力端に発振コンデンサＣ１の一端を接続し、最後段のインバータＩＮ２の出力端に発振コンデンサＣ１の他端を接続して、発振回路１４４を構成する。すると、図８（ａ）の点Ｈ、Ｊ、Ｋでは、それぞれ図８（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のような電圧波形となる。ここで、図８（ｂ）に示した点Ｈにおける入力電圧は、図７（ｂ）と周波数こそ等しいが、中間電位（ここではＶｃｃ／２）を遷移（通過）する時間（滞在時間）が短くなるため、中間電位付近での貫通電流が少なくなり、消費電力が著しく低減される。こうして、消費電流を数十μＡに抑えることが可能となる。
【００５１】
また、発振回路１４４を図８（ａ）のように構成することで、発振コンデンサＣ１の容量を小さくすることができ、発振コンデンサＣ１の占有面積を小さくできるのみならず、容量に比例する漏れ電流も削減することが可能となる。
【００５２】
図９は、発振回路１４４におけるインバータの接続関係の他の例を示した説明図である。図８（ａ）の回路構成により、消費電力を低減しつつ発振することが可能となった。しかし、図８（ａ）の回路構成では、図８（ｂ）に示したように、ハイレベルの電圧が電源電圧の電圧値Ｖｃｃを超えて高くなるため、入力端子に大きな電流が流れ込むおそれがある。
【００５３】
そこで、図９（ａ）の如く、インバータＩＮ１の入力端子に、例えば１００ｋΩ程度の入力保護抵抗ＲＰを設ける。こうすることで、点Ｈの電圧が電源電圧Ｖｃｃを超えた場合であっても、インバータＩＮ１に流れ込む電流を制限でき、インバータＩＮ１を過電流入力から保護することが可能となる。
【００５４】
また、図９（ｂ）に示すように、インバータＩＮ１の入出力端に接続された例えば６８０ｋΩのフィードバック抵抗ＲＦに対して、ダイオードＤ２および抵抗ＲＤ（例えば４．７ｋΩ）を並列に接続することで、図９（ｃ）に示すような、主電流が０ｍＡの場合のデフォルトの周波数（０．数Ｈｚ）と、主電流が６０ｍＡあった場合の周波数（数十Ｈｚ）とデューティ比とを設定することが可能となる。ここでは、主電流が０ｍＡであっても０．数Ｈｚは発振させることとしているため、その発振の有無（後述する報知部１４６を含む場合、点滅の有無）を通じて太陽光発電システム１００内の誤接続や接続不良を摘出することができる。
【００５５】
（報知部１４６）
報知部１４６は、視覚的または聴覚的に発振回路１４４が生成した周波数を報知する。視覚的な報知部１４６としては、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode、以下、単にＬＥＤと言う）や液晶表示器等を採用でき、聴覚的な報知部１４６としては、ダイナミックスピーカ、コンデンサスピーカ、骨伝導スピーカ、ヘッドホン等を採用できる。
【００５６】
例えば、報知部１４６としてＬＥＤを用いた場合、ユーザは、発振回路１４４によって生成された周波数をＬＥＤの点滅として把握でき、周波数の可変範囲が０．数Ｈｚ〜数十Ｈｚの場合において、０．数Ｈｚの点滅では電流値が少なく、数十Ｈｚでは多いと認識することができる。また、報知部１４６としてダイナミックスピーカを用いた場合、ユーザは、発振回路１４４によって生成された周波数をダイナミックスピーカからの間欠的なビープ音やその他の音として把握でき、ＬＥＤ同様、その周波数によって電流値を認識することができる。
【００５７】
以上、説明した電流値報知装置１４０では、トランジスタを用いた簡易かつ安価な制御回路１４２の構成で、主電流Ｉｍに比例した参照電流Ｉｓを引き込むと共に、複数の入力抵抗を切り換え、電流値と発振信号の周波数との線形性を改善することができる。また、発振回路１４４における発振コンデンサＣ１の接続点を工夫することでさらなる消費電力の削減を図ることが可能となる。さらに、複雑な計算処理が排除され、マイコン等の計算機を用いないハードウェアのみの構成であるため、生産コスト、消費電力、占有面積の低減を図ることができる。ユーザは、かかる発振信号を示した報知部１４６を視覚的または聴覚的に認識して、電流値を直感的に把握することが可能となる。
【００５８】
また、上述した電圧値報知装置１３０との連携で以下の様な用途も可能となる。例えば、電流値報知装置１４０が、報知部１４６の高速点滅により電流値が多いことを示しているにも拘わらず、電圧値報知装置１３０の表示部１３４の表示が要充電状態を継続的に示し、正常状態にならない、または、満充電状態にならない場合、充電装置１２０やバッテリ１１０が劣化して機能していなかったり、バッテリ１１０からの放電電流に対して元々発電電流が不足していたりする原因が考えられる。
【００５９】
その原因が後者である場合、ユーザは、発電電流を増やすべく、太陽電池１２２を高効率のものに変更するか、また、太陽電池１２２の個数を増やすといった対応をとることができる。どのような対応をとるかの判断は、消費電力を削減するため、本実施形態では、ユーザに委ねるとする。ただし、電力量に余裕があれば、論理回路を加えて自動的に判断させることもできるし、発電量の適否を判断するタイミングでのみ当該論理回路を動作させることも可能である。
【００６０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６１】
例えば、上述した実施形態においては、本発明を太陽光発電システム１００に適用する例を挙げて説明したが、かかる場合に限らず、比較的変動の激しい電流値の変化を周波数で観測する様々な電子機器に適用することができる。
【００６２】
また、上述した実施形態では、電圧値報知装置１３０の表示部１３４と、電流値報知装置１４０の報知部１４６とを別体として説明したが、かかる場合に限られず、１つの表示部で表示することもでき、この場合、電圧値をその発光色で表し、電流値を点滅の周波数で表すことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、周波数に変換することで電流値を把握することが可能な電流値報知装置および発振制御回路に利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１４０  …電流値報知装置
１４２  …制御回路
１４４  …発振回路
１４６  …報知部
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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