(57)【要約】【課題】太陽電池を用いた充電ユニットにおいて、シート状の太陽電池の平坦性を損なうことがなく、かつ、充電時に発生するエネルギーロスを低減する。【解決手段】光を受光することにより発電する太陽電池部１３を具備する太陽電池シート１０と、太陽電池部１３にて発電したエネルギーによって充電される充電装置２０とを有してなる充電ユニットにおいて、太陽電池シート１０は、太陽電池部１３にて発電したエネルギーを取り出すための接点１４ａ，１４ｂを有し、充電装置２０は、接点１４ａ，１４ｂに当接可能に構成され、接点１４ａ，１４ｂに当接した場合に接点１４ａ，１４ｂから取り出されたエネルギーを充電装置２０に充電するための接点２２ａ，２２ｂを有し、接点１４ａ，１４ｂと接点２２ａ，２２ｂとは、互いに当接した場合に磁力によって吸着される。【選択図】図１
2011036025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を受光することにより発電する太陽電池部を具備する太陽電池シートと、前記太陽電池部にて発電したエネルギーによって充電される充電装置とを有してなる充電ユニットにおいて、
前記太陽電池シートは、前記太陽電池部にて発電したエネルギーを取り出すための第１の接点を有し、
前記充電装置は、前記第１の接点に当接可能に構成され、前記第１の接点に当接した場合に前記第１の接点から取り出されたエネルギーを当該充電装置に充電するための第２の接点を有し、
前記第１の接点と前記第２の接点とは、互いに当接した場合に磁力によって吸着されることを特徴とする充電ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池を用いた充電ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話は、情報交換や情報収集の面から、生活にはなくてはならないツールとなりつつある。そのため、若者やビジネスマンのみならず、主婦や年配者も携帯電話を所有することが多くなっており、また、子供の安全性の面から子供向けのキッズ携帯といった機種も販売されている。このような携帯電話においては、その電源は内蔵された充電池に対する充電によって供給されており、一般的には、専用のアダプターを用いて携帯電話を商用電源に接続し、このアダプターを介して携帯電話に内蔵された充電池に対して充電が行われている。
【０００３】
ここで、携帯電話に太陽電池を搭載することにより、上述したようなアダプターを用いることなく携帯電話に対する充電を可能とする技術が考えられている（例えば、特許文献１，２参照。）。太陽電池は、石油等の化石燃料と比較して、無限なエネルギーであるとともに二酸化炭素を排出しないため、近年、有効なエネルギー発生手段として注目されているものであり、上述したように、携帯電話に対する充電においても今後の利用の増加が予想される。
【０００４】
ところが、上述したように携帯電話に太陽電池を搭載したものにおいては、太陽電池によって内蔵された充電池に充電を行うために屋外等に携帯電話を放置した場合、携帯電話が盗まれたり、内部のメモリに記憶された情報が漏洩してしまったりする虞れがある。また、太陽電池は、その面積によって外部に取り出すことができるエネルギー量が決まるが、携帯電話の表面積は限られたものであるため、取り出すことができるエネルギー量が少なく、充電に時間がかかってしまう。
【０００５】
そこで、携帯電話とは別個の太陽電池を用意し、携帯電話に内蔵される充電池をこの太陽電池に接続し、充電池に対して充電を行うことが考えられる。その場合、太陽電池は携帯電話とは別個のものであるため、その面積に制限がなく、かつ、携帯電話を屋外等に放置することがないため、上述したようなセキュリティ上の問題が生じることがなくなる。このように、携帯電話とは別個の太陽電池に充電池を接続する場合、太陽電池のエネルギーを取り出すための接続端子と充電池の充電端子とを配線によって接続することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６―２２９７４１号公報
【特許文献２】特開２００５―５７９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、太陽電池は光―電気変換効率が低いため、発生するエネルギーロスをできるだけ抑制することが好ましい。ところが、上述したように太陽電池と充電池との接続を配線によって行った場合、大きなエネルギーロスが発生し、それにより、取り出すことができるエネルギー量が少なくなってしまうという問題点がある。
【０００８】
また、上述したような太陽電池をシート状のものとすることにより、太陽電池として使用する以外にも、例えば、筆記する際の下敷き等としても利用することができるようになるが、充電池に配線によって接続するためには、コネクタ等の接続手段を設ける必要が生じ、それにより、平坦性が損なわれてしまうという問題点がある。
【０００９】
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、太陽電池を用いた充電ユニットにおいて、シート状の太陽電池の平坦性を損なうことがなく、かつ、充電時に発生するエネルギーロスを低減することができる充電ユニット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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、
光を受光することにより発電する太陽電池部を具備する太陽電池シートと、前記太陽電池部にて発電したエネルギーによって充電される充電装置とを有してなる充電ユニットにおいて、
前記太陽電池シートは、前記太陽電池部にて発電したエネルギーを取り出すための第１の接点を有し、
前記充電装置は、前記第１の接点に当接可能に構成され、前記第１の接点に当接した場合に前記第１の接点から取り出されたエネルギーを当該充電装置に充電するための第２の接点を有し、
前記第１の接点と前記第２の接点とは、互いに当接した場合に磁力によって吸着されることを特徴とする。
【００１１】
上記のように構成された本発明においては、充電装置に充電を行う場合、充電装置に設けられた第２の接点が太陽電池シートに設けられた第１の接点に当接するように、充電装置を太陽電池シート上に載置する。すると、太陽電池シートの太陽電池部にて発電したエネルギーが第１の接点から取り出され、第２の接点を介して充電装置に供給されて充電装置が充電されることになるが、太陽電池シートの第１の接点と充電装置の第２の接点とは、互いに当接した場合に磁力によって吸着されるので、配線を用いることなく太陽電池シートと充電装置とが電気的に接続された状態で固定されることになる。また、太陽電池シートの第１の接点と充電装置の第２の接点とが磁力によって固定されて接続されることから、太陽電池シートの第１の接点としてコネクタ等を用いることがなく、それにより、太陽電池シートの平坦性が損なわれることがない。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本発明においては、太陽電池シートに設けられた第１の接点と、充電装置に設けられ、第１の接点に当接した場合に第１の接点から取り出されたエネルギーを充電装置に充電するための第２の接点とが、互いに当接した場合に磁力によって吸着される構成としたため、配線を用いることなく太陽電池シートと充電装置とが電気的に接続された状態で固定されることになり、それにより、充電時に発生するエネルギーロスを低減することができる。また、太陽電池シートの第１の接点と充電装置の第２の接点とが磁力によって固定されて接続されることから、太陽電池シートの第１の接点としてコネクタ等を用いることがなく、それにより、太陽電池シートの平坦性を損なうことがなくなり、太陽電池として使用する以外にも、例えば、筆記する際の下敷き等としても利用することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の充電ユニットの実施の一形態を示す図である。
【図２】図１に示した太陽電池シートの構成を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図、（ｃ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｄ）は（ａ）に示したＢ−Ｂ’断面図、（ｅ）は内部回路を示す図、（ｆ）は接点近傍の詳細断面図である。
【図３】図１に示した充電装置の構成を示す図であり、（ａ）は太陽電池シートへの載置面を示す図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は内部の構造を側面から示す図、（ｄ）は内部の回路ブロック図である。
【図４】図２に示した太陽電池シートを用いた図３に示した充電装置に対する充電方法を説明するための図であり、（ａ）は太陽電池シートを用いて充電装置に充電を行う際の上面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）に示した状態における回路接続を示す図である。
【図５】図３に示した充電装置を用いて電子機器に充電を行う方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の充電ユニットの実施の一形態を示す図である。また、図２は、図１に示した太陽電池シート１０の構成を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図、（ｃ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｄ）は（ａ）に示したＢ−Ｂ’断面図、（ｅ）は内部回路を示す図、（ｆ）は接点１４ａ，１４ｂ近傍の詳細断面図である。また、図３は、図１に示した充電装置２０の構成を示す図であり、（ａ）は太陽電池シート１０への載置面を示す図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は内部の構造を側面から示す図、（ｄ）は内部の回路ブロック図である。
【００１６】
本形態は図１に示すように、光を受光することにより発電する太陽電池部１３を有する太陽電池シート１０と、太陽電池部１３にて発電したエネルギーによって充電される充電装置２０とから構成されている。
【００１７】
太陽電池シート１０は図２に示すように、光を受光することにより発電する太陽電池部１３が、絶縁性の樹脂フィルム等からなる２枚の表面シート１１ａ，１１ｂに挟み込まれて構成されている。
【００１８】
表面シート１１ａは、透明な樹脂フィルム等から構成されており、太陽電池部１３に対向する領域に窓部１２を有している。この窓部１２は、太陽電池部１３が、表面シート１１ａ，１１ｂの中央部分にて挟み込まれていることにより、表面シート１１ａの中央部分に形成されており、表面シート１１ａの窓部１２以外の領域が着色されることにより形成されている。また、窓部１２とはならない領域には、太陽電池部１３にて発電したエネルギーを取り出すための第１の接点１４ａ，１４ｂが表出している。
【００１９】
太陽電池部１３は、図２（ｅ）に示すように、例えば、白金からなる２枚の電極間に、色素がついた酸化チタンを含有するヨウ素溶液が配され、光を受光することにより発電する複数のセル１３ａ〜１３ｆが直列に接続されて構成され、その一方の端子に配線１５を介して接点１４ａが接続され、他方の端子に配線１５を介して接点１４ｂが接続されている。この接点１４ａ，１４ｂは、ニッケル鋼板等の、導電性を有するとともに磁石に吸着する板材からなり、図２（ｆ）に示すように、太陽電池部１３を構成するセル１３ａ，１３ｆに接続された配線１５の端部に、半田や溶接等によって接合されている。
【００２０】
充電装置２０は図３に示すように、樹脂等の絶縁性材料からなる筐体２１内に、回路基板２５、二次電池２６及び磁気シールド板２７が内蔵され、さらに、１つの面から第２の接点２２ａ，２２ｂが表出するとともに、充電ランプ２４及び接続コネクタ２３が設けられて構成されている。
【００２１】
接点２２ａ，２２ｂは、筐体２１のうち、この充電装置２０が図１に示した太陽電池シート１０上にい載置される場合の載置面にて表出し、例えば、ネオジウム磁石の表面が導電性材料でコーティングされていることにより、導電性を有しながらも磁力によって金属等を吸着可能な構成となっており、回路基板２５に接続されている。
【００２２】
二次電池２６は、回路基板２５に接続され、接点１４ａ，１４ｂを介して太陽電池シート１０から取り出されたエネルギーが接点２２ａ，２２ｂを介して供給され、そのエネルギーが充電される。
【００２３】
充電ランプ２４は、例えば、ＬＥＤから構成され、回路基板２５に接続されており、接点１４ａ，１４ｂを介して太陽電池シート１０から取り出され、接点２２ａ，２２ｂを介して供給されたエネルギーが二次電池２６に充電される際に点灯する。
【００２４】
接続コネクタ２３は、回路基板２５に接続され、二次電池２６に充電されたエネルギーを外部の電子機器に供給する場合にその電子機器に充電装置２０を接続するためのものである。この接続コネクタ２３は、筐体２１に対して折り畳み可能に構成することも考えられる。
【００２５】
回路基板２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータを含む電子回路（不図示）が搭載されており、上述したように、接点１４ａ，１４ｂを介して太陽電池シート１０から取り出され、接点２２ａ，２２ｂを介して供給されたエネルギーを二次電池２６に充電し、その際に充電ランプ２４を点灯させ、また、接続コネクタ２３が外部の電子機器に接続された場合に、二次電池２６に充電されたエネルギーをその電子機器に供給する。
【００２６】
磁気シールド板２７は、磁力を遮断するものであって、接点２２ａ，２２ｂと回路基板２５との間に配置されている。これは、接点２２ａ，２２ｂを構成する磁石による磁力によって回路基板２５上の電子回路が誤動作することを防止するためである。
【００２７】
以下に、上記のように構成された充電ユニットの使用方法について説明する。
【００２８】
図４は、図２に示した太陽電池シート１０を用いた図３に示した充電装置２０に対する充電方法を説明するための図であり、（ａ）は太陽電池シート１０を用いて充電装置２０に充電を行う際の上面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）に示した状態における回路接続を示す図である。
【００２９】
図２に示した太陽電池シート１０を用いて図３に示した充電装置２０に対して充電を行う場合は、図４（ａ）に示すように、充電装置２０を、充電装置２０の接点２２ａ，２２ｂが表出した面を載置面として太陽電池シート１０の接点１４ａ，１４ｂが表出した領域上に載置する。
【００３０】
すると、図４（ｂ）に示すように、充電装置２０の接点２２ａ，２２ｂと、太陽電池シート１０の接点１４ａ，１４ｂとが互いに当接する。太陽電池シート１０の接点１４ａ，１４ｂは上述したように導電性を有する板材からなるものであり、また、充電装置２０の接点２２ａ，２２ｂは上述したようにその表面が導電性材料でコーティングされているものであることから、充電装置２０の接点２２ａ，２２ｂと、太陽電池シート１０の接点１４ａ，１４ｂとが互いに当接すると、図４（ｃ）に示すように、充電装置２０と太陽電池シート１０とが電気的に接続されることになる。
【００３１】
充電装置２０と太陽電池シート１０とが電気的に接続された状態で、太陽電池部１３を構成するセル１３ａ〜１３ｆにて光が受光されると、セル１３ａ〜１３ｆにてエネルギーが発電し、その発電したエネルギーが接点１４ａ，１４ｂ及び接点２２ａ，２２ｂを介して充電装置２０の回路基板２５に供給される。
【００３２】
そして、太陽電池シート１０にて発電したエネルギーが充電装置２０に供給されると、充電装置２０の回路基板２５の制御によって、充電ランプ２４が点灯するとともに、太陽電池シート１０から供給されたエネルギーが二次電池２６に充電される。
【００３３】
この際、太陽電池シート１０の接点１４ａ，１４ｂが上述したように磁石に吸着する板材からなるものであり、また、充電装置２０の接点２２ａ，２２ｂが上述したように磁石の表面が導電性材料でコーティングされているものであることから、充電装置２０の接点２２ａ，２２ｂと、太陽電池シート１０の接点１４ａ，１４ｂとが互いに当接すると、これら太陽電池シート１０の接点１４ａ，１４ｂと、充電装置２０の接点２２ａ，２２ｂとが磁力によって吸着されて固定されることになる。このように、太陽電池シート１０と充電装置２０とを電気的に接続するための接点１４ａ，１４ｂと接点２２ａ，２２ｂとが磁力によって吸着されて固定されるので、太陽電池シート１０と充電装置２０とを配線を用いて電気的に接続する場合に比べて、充電時に発生するエネルギーロスを低減することができる。また、充電装置２０の接点２２ａ，２２ｂが、磁石の表面が導電性材料でコーティングされているものであることから、これに固定されて接続されるための太陽電池シート１０の接点１４ａ，１４ｂとして、太陽電池部１３にて発電したエネルギーを取り出すためのコネクタ等ではなく、磁石に吸着する板材を用いることができ、それにより、太陽電池シート１０の平坦性を損なうことがなくなり、太陽電池シート１０を太陽電池として使用する以外にも、例えば、筆記する際の下敷き等としても利用することができるようになる。
【００３４】
このようにして太陽電池シート１０にて発電したエネルギーが充電された充電装置２０は、その後、電子機器に接続されることにより、充電されたエネルギーをその電子機器に対して充電することができるようになる。
【００３５】
図５は、図３に示した充電装置２０を用いて電子機器に充電を行う方法を説明するための図である。
【００３６】
図３に示した充電装置２０を上述したように太陽電池シート１０を用いて充電した後、例えば、図５に示すように、携帯電話３０に設けられた接続部３１に充電装置２０の接続コネクタ２３を接続すると、充電装置２０の二次電池２６に充電されたエネルギーが接続コネクタ２３及び接続部３１を介して、携帯電話３０に内蔵された充電池（不図示）に供給され、携帯電話３０の充電池が充電されるとともに、携帯電話３０が利用可能な状態となる。
【００３７】
なお、上述したように充電装置２０を接続コネクタ２３を介して携帯電話３０の接続部３１に接続するのではなく、充電装置２０自体を携帯電話３０の充電池として構成することも考えられる。その場合、充電装置２０を携帯電話３０に嵌め込むと、充電装置２０の接続コネクタ２３が接続部３１に当接してこれらが電気的に接続され、充電装置２０の二次電池２６に充電されたエネルギーが携帯電話３０の駆動回路（不図示）等に直接供給され、携帯電話３０が使用可能な状態となる。
【００３８】
また、本形態においては、互いに当接する太陽電池シート１０の接点１４ａ，１４ｂと、充電装置２０の接点２２ａ，２２ｂとについて、充電装置２０の接点２２ａ，２２ｂが、磁石の表面が導電性材料でコーティングされていることにより、導電性を有しながらも磁力によって金属等を吸着可能な構成となっており、それにより、磁石に吸着可能な板材からなる太陽電池シート１０の接点１４ａ，１４ｂと吸着されることになるが、太陽電池シート１０の接点１４ａ，１４ｂを、磁石の表面が導電性材料でコーティングされた構成とし、充電装置２０の接点２２ａ，２２ｂを磁石に吸着する材料からなるものとしてもよく、さらには、太陽電池シート１０の接点１４ａ，１４ｂと、充電装置２０の接点２２ａ，２２ｂとのそれぞれを、磁石の表面が導電性材料でコーティングされた構成としてもよい。ただし、太陽電池シート１０の接点１４ａ，１４ｂを磁石の表面が導電性材料でコーティングされた構成とする場合は、接点１４ａ，１４ｂを構成する磁石を板状のものとすることが好ましく、また、太陽電池シート１０の接点１４ａ，１４ｂと、充電装置２０の接点２２ａ，２２ｂとのそれぞれを、磁石の表面が導電性材料でコーティングされた構成とした場合は、充電装置２０を太陽電池シート１０上に載置した場合に互いに当接する接点どうしを異なる極性とする必要がある。
【符号の説明】
【００３９】
１０    太陽電池シート
１１ａ，１１ｂ    表面シート
１２    窓部
１３    太陽電池部
１３ａ〜１３ｆ    セル
１４ａ，１４ｂ，２２ａ，２２ｂ    接点
１５    配線
２０    充電装置
２１    筐体
２３    接続コネクタ
２４    充電ランプ
２５    回路基板
２６    二次電池
２７    磁気シールド板
３０    携帯電話
３１    接続部
【図１】
2011036025.tif 000003
【図２】
2011036025.tif 000004
【図３】
2011036025.tif 000005
【図４】
2011036025.tif 000006
【図５】
2011036025.tif 000007