(57)【要約】      （修正有）【課題】携帯端末の屋内使用時における商用ＡＣ電力の常時接続による電力の浪費を抑えるとともに、携帯端末内蔵二次電池の常時フル充電化を防止することによって電池寿命劣化を防止することが簡易に行えるＡＣアダプタを提供する。【解決手段】ＡＣアダプタをＡＣ−ＤＣコンバータ３３、スイッチ、スイッチ制御部３４で構成し、電源入力である商用ＡＣ電源とＡＣ−ＤＣコンバータの間に、挿入したスイッチの商用ＡＣ電源とＡＣ−ＤＣコンバータ間導通時間（スイッチオン時間、オン時刻〜オフ時刻の間）を商用ＡＣ電源の深夜電力時間内に設定する。あるいは上記ＡＣアダプタ構成にＡＣ−ＤＣコンバータ出力を充電する内蔵二次電池を付加する。上記各構成においてＡＣ−ＤＣコンバータは前記設定したスイッチオン時間内において、負荷である携帯端末３５の駆動および携帯端末内蔵二次電池へのフル充電、あるいはＡＣアダプタ内蔵二次電池へのフル充電、が可能な出力電流容量を有するものとする。【選択図】図３
0003169331.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ＡＣ−ＤＣコンバータ、ＡＣアダプタ電源入力である商用ＡＣ電源と前記ＡＣ−ＤＣコンバータの間に挿入されたスイッチ、および前記スイッチによる商用ＡＣ電源と前記ＡＣ−ＤＣコンバータの導通／遮断を外部から設定できるオン時刻／オフ時刻によって制御するスイッチ制御部、から構成され、前記オン時刻／オフ時刻は商用ＡＣ電源の深夜電力時間範囲内の時刻に設定されること、を特徴とするＡＣアダプタ。
【請求項２】
ＡＣ−ＤＣコンバータ、ＡＣアダプタ電源入力である商用ＡＣ電源と前記ＡＣ−ＤＣコンバータの間に挿入されたスイッチ、ＡＣコンバータ出力で充電され、ＡＣアダプタ負荷である携帯端末の駆動・充電を行うＡＣアダプタ内蔵二次電池、
および前記スイッチによる商用ＡＣ電源と前記ＡＣ−ＤＣコンバータの導通／遮断を、を外部から設定できるオン時刻／オフ時刻によって、および／あるいは前記ＡＣアダプタ内蔵二次電池充電状態情報によって、制御するスイッチ制御部、から構成され、前記オン時刻／オフ時刻は商用ＡＣ電源の深夜電力時間範囲内の時刻に設定される、ことを特徴とするＡＣアダプタ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、駆動用電源として二次電池（バッテリー）を内蔵するノートパソコン、携帯電話、あるいはスマートフォン等の携帯端末の駆動・充電用電源を供給するＡＣアダプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＣアダプタは商用ＡＣ電源を電源入力とし、商用ＡＣ電源を直流定電圧化して携帯端末に供給し、携帯端末に内蔵されている二次電池を充電するとともに携帯端末の駆動電源とする装置である。従って携帯端末は、携帯端末にＡＣアダプタが接続されている間はＡＣアダプタ出力で、また携帯端末にＡＣアダプタが接続されていない場合あるいはＡＣアダプタが接続されていてもＡＣアダプタへの商用ＡＣ電源入力が遮断されている場合は、内蔵二次電池の充電電力で駆動される。
【０００３】
携帯端末をオフィスあるいは家庭等の屋内で使用する場合、即ち商用ＡＣ電源が使用できる場合においては、二次電池の充電状態にかかわらず、ＡＣアダプタを商用ＡＣ電源に接続し、アダプタ出力であるＤＣ電源で携帯端末を駆動する方法が一般的である。このような使用状態においては、ＡＣアダプタへの商用ＡＣ電源入力は携帯端末駆動電流分に合わせて二次電池放電電流分を補うために常時入力され続けることになり、また、携帯端末に内蔵されている二次電池も充電され続けることから二次電池としての寿命の劣化が進むことにもなる。
【０００４】
このような携帯端末用ＡＣアダプタにおける消費電力低減方法あるいは二次電池寿命劣化対策としては、携帯端末の動作が停止している間あるいは二次電池がフル充電された後は、ＡＣアダプタへの商用ＡＣ電源の入力を遮断する、あるいはＡＣアダプタと携帯端末の接続を遮断することが最も簡易な方法である。しかし上記操作を都度手動で行うことは携帯端末利用者にとって煩雑であることからこの煩雑さ対策として携帯端末側からＡＣアダプタ側に対して携帯端末動作が停止状態である旨の情報（特許文献１、特許文献３）、あるいは携帯端末側二次電池の充電終了情報（特許文献２）、を通報して商用ＡＣ電源のＡＣ−ＤＣコンバータへの入力を遮断する方法が実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２９９０９３
【特許文献２】特開２０００−１０２１８４
【特許文献３】特開２０１０−１３０８３８
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案は、上記ＡＣアダプタ使用上の問題点の解決、即ち携帯端末の屋内使用時における商用ＡＣ電力の常時接続による電力の浪費を抑えるとともに、携帯端末内蔵二次電池の常時フル充電化を防止することによって電池寿命劣化を防止することが簡易に行える方策を提供しようとするものである。
【０００７】
まず、従来のＡＣアダプタを説明する。
図１に従来のＡＣアダプタ構成例を示す。本構成においては、ＡＣ−ＤＣコンバータ１３のみでＡＣアダプタ１１を構成する。即ち商用ＡＣ電源を直接ＡＣ−ＤＣコンバータ１３に入力して、ＡＣアダプタ１１従ってＡＣ−ＤＣコンバータ１３負荷である携帯端末１５に適合した直流変換および定電圧化を行って携帯端末１５に供給し、携帯端末１５の駆動および携帯端末１５内蔵の二次電池充電を行う。本ＡＣアダプタ１１においては、ＡＣアダプタ１１が商用ＡＣ電源に接続されている間は常時ＡＣコンバータの動作および携帯端末へのＤＣ供給は継続されることになる。
【０００８】
次に図１構成を高度化したＡＣアダプタ構成を図２に示す。図２構成においては、携帯端末２５の動作が停止中、あるいは携帯端末２５内蔵二次電池充電レベルが所定値以上に達した場合において商用ＡＣ電源のＡＣ−ＤＣコンバータ２３への入力をスイッチ回路２２で遮断することによって省電力化を図るものである。本構成の場合、携帯端末２５からＡＣアダプタのスイッチ制御部２４への入力信号として、携帯端末２５の動作が停止中においてＡＣ−ＤＣコンバータ２３への商用ＡＣ電源入力を遮断しようとする場合には携帯端末２５動作が停止している旨の信号が、また内蔵二次電池充電電位が所定のレベル以上に達した場合においてＡＣ−ＤＣコンバータ２３への商用ＡＣ電源入力を遮断しようとする場合にはその旨の信号が、各々スイッチ制御部２４入力として必要となり、そのための携帯端末２５側構成およびＡＣアダプタ２１と携帯端末２５接続部の構成が図１構成に比べて複雑となる。
【０００９】
上記問題点を解決する方法が図３に示す本考案による構成である。
本考案においては、商用ＡＣ電源とＡＣ−ＤＣコンバータ間に導通時刻／遮断時刻（オン時刻／オフ時刻）の外部からの設定が可能なスイッチを挿入し、前記スイッチを商用ＡＣ電源の深夜電力（夜間電力）時間内のみ導通状態に保ち、深夜電力時間外は遮断状態に切り替えるよう前記スイッチのオン時刻およびオフ時刻を設定する。
【００１０】
この結果、ＡＣコンバータへの商用ＡＣ電源は深夜電力期間中のオン時刻−オフ時刻間にのみ供給され、したがって携帯端末二次電池への充電は前記オン時刻からオフ時刻の間のみ行われることになる。この場合当然のことながら、ＡＣ−ＤＣコンバータは前記オン−オフ時間の間での携帯端末駆動および携帯端末二次電池へのフル充電が可能な出力電流容量を有すること、またフル充電された携帯端末内蔵二次電池は、次の深夜電力時間までの深夜電力時間外の間、即ち前記スイッチが再度オンになるまでの間、携帯端末の駆動が可能であること、が要求条件となる。
【００１１】
但し図３構成において、携帯端末を深夜電力時間中（あるいはその一部時間中）携帯使用した場合、携帯端末二次電池への前記オン時間中における充電ができない（あるいは不足する）状況が発生する。この対策として、図４に示す如くＡＣアダプタ内に二次電池を設ける。ここでＡｃあだぷたないにもうけるにじでんちはぜんきすいっちがおんじかんないでのふるじゅうでんがかのうであり、かつＡＣアダプタ負荷である携帯端末内蔵二次電池へのフル充電が可能な電力を蓄えられることが条件となる。
【考案の効果】
【００１２】
上記の如くＡＣアダプタおよび二次電池内蔵携帯端末を構成・動作させることによって、ＡＣアダプタを商用ＡＣ電源に常時接続状態にしておいても、深夜電力時間外におけるＡＣアダプタ動作は、ＡＣアダプタ内蔵二次電池がフル充電された時には、停止することから、電力浪費は抑圧され電力使用のピークシフトに貢献できるとともに電力料金の節約も可能になる。併せて深夜電力時間外においては携帯端末は内蔵二次電池によって駆動されることになり、内蔵二次電池の正常な充放電動作が行われ電池寿命の延長も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ＡＣアダプタの従来構成例その１
【図２】ＡＣアダプタの従来構成例その２
【図３】本考案によるＡＣアダプタ構成例その１
【図４】本考案によるＡＣアダプタ構成例その２
【図５】本考案によるＡＣアダプタ構成例その１の動作説明図
【図６】本考案によるＡＣアダプタ構成例その２の動作説明図
【考案を実施するための形態】
【００１４】
ＡＣアダプタの電源入力である商用ＡＣ電源とＡＣアダプタの主構成要素であるＡＣ−ＤＣコンバータの間に、外部からのオン時刻およびオフ時刻設定によって設定された時刻でのオン／オフ動作が可能なスイッチを設け、前記商用ＡＣ電源を深夜電力時間内（図５、図６における時刻ｔ1〜時刻ｔ4の間）に設定された前記オン時刻（図５、図６における時刻ｔ2）−オフ時刻（図５、図６における時刻ｔ3）の間のみＡＣ−ＤＣコンバータに入力する。上記構成・設定によって、図３構成の場合ＡＣ−ＤＣコンバータは深夜電力時間の間のオン時刻−オフ時刻間のみ動作することになり、その結果携帯端末へのＤＣ電力は前記深夜電力時間（のオン時刻−オフ時刻の間）のみ供給され、この間携帯端末はＡＣアダプタ出力によって駆動されるとともに内蔵の二次電池は充電され、深夜電力時間外における携帯端末は、携帯端末がＡＣアダプタに接続されているか否かを問わずに、次の深夜電力時間までの間、前記充電された二次電池電力で駆動されることになる。
【００１５】
ここで、前記携帯端末内蔵の二次電池容量はフル充電された場合には次の深夜電力時間（内のオン時刻）になるまでの深夜電力時間以外の間は十分携帯端末の駆動が可能なものとする、また、ＡＣコンバータからの二次電池への充電も前記設定された深夜電力時間内に十分フル充電可能なようにＡＣ−ＤＣコンバータ出力電流容量を設計・構成する、ことが必要となる。
【００１６】
一方図４構成の場合は、ＡＣアダプタに内蔵される二次電池の充電が図６における時刻ｔ2〜時刻ｔ3’の間に終了した場合は、その旨の信号がＡＣアダプタ内蔵二次電池からスイッチ制御部に送られ、スイッチは時刻ｔ3’に閉じることができ、時刻ｔ3’〜時刻ｔ3の間のＡＣ−ＤＣコンバータのＡＣアダプタ内蔵二次電池への無駄な充電動作を防止することができる。
【実施例１】
【００１７】
図３に本考案の実施例１を示す。
図３において、
３１は、後述のスイッチ部３２、ＡＣ−ＤＣコンバータ３３、スイッチ制御部３４で構成されるＡＣアダプタ、
３２は、後述のスイッチ制御部３４によって商用ＡＣ電源のＡＣ−ＤＣコンバータへの入力の可／否（導通／遮断）が制御されるスイッチ部、
３３は、スイッチ部出力である商用ＡＣ電源を直流変換・定電圧化して携帯端末３５に供給するＡＣ−ＤＣコンバータ部、
３４は、時計機能（２４時間計機能）を有し外部から設定されるオン時刻、オフ時刻に対応してスイッチ部３２のオン、オフを制御するスイッチ制御部、
３５は、ＡＣアダプタ３１出力を入力して、自らの駆動および内蔵する二次電池の充電を行い、ＡＣアダプタ３１出力のない間は、内蔵する二次電池電力で自らを駆動する携帯端末、
である。
【００１８】
上記の如く構成され動作するＡＣアダプタ３１によって一度オン時刻、オフ時刻を設定したＡＣアダプタに接続されている携帯端末３５は、商用ＡＣ電源に接続されている間は深夜電力時間中のオン時刻−オフ時刻の間ＡＣアダプタ３１出力電力での駆動および二次電池への充電が行われ、深夜電力時間外の次に深夜電力時間内のオン時刻になるまでの間は、携帯端末がＡＣアダプタに接続されているか否かを問わずに、携帯端末３５内蔵の二次電池電力によって駆動されることになり、商用ＡＣ電力のピークシフトに貢献するとともに、内蔵二次電池の正常な充放電サイクルによって寿命劣化を防止することができることになる。
【実施例２】
【００１９】
図４に本考案の実施例２を示す。
図４において、
４１は、後述のスイッチ部４２、ＡＣ−ＤＣコンバータ４３、スイッチ制御部４４、および内蔵二次電池４６で構成されるＡＣアダプタ、
４２は、後述のスイッチ制御部４４によって商用ＡＣ電源のＡＣ−ＤＣコンバータへの入力の可／否（導通／遮断）が制御されるスイッチ部、
４３は、スイッチ部出力である商用ＡＣ電源を直流変換・定電圧化して二次電池４６に充電するＡＣ−ＤＣコンバータ部、
４４は、時計機能（２４時間計機能）を有し外部から設定されるオン時刻、オフ時刻および後述の二次電池充電終了信号（図６における時刻ｔ3’に出力される信号）に対応して図６に示す如くスイッチ部４２の導通／遮断を制御するスイッチ制御部、
４６は、ＡＣ−ＤＣコンバータ４３出力によって充電され、前記充電された電力をＡＣアダプタの負荷である携帯端末に充電するＡＣアダプタ内蔵二次電池であり、前記の如く、オン時刻（図６に示す時刻ｔ2）から充電を開始し二次電池充電が終了した時刻（図６に示す時刻ｔ3’ ）に二次電池充電終了信号をスイッチ制御部に出力する。
４５は、ＡＣアダプタ内蔵二次電池４６出力を入力して、自らの駆動および内蔵する二次電池の充電を行い、ＡＣアダプタ内蔵二次電池４６出力が得られない間（ＡＣアダプタとの接続がなされていない間）は、内蔵する二次電池電力で自らを駆動する携帯端末、
である。
【００２０】
上記の如く構成され動作するＡＣアダプタ４１を常時商用ＡＣ電源に接続しておくことによって、ＡＣアダプタ４１に接続されている携帯端末４５は、深夜電力時間内外を問わず、ＡＣアダプタ内蔵二次電池４６出力電力での駆動および携帯端末４５内蔵二次電池への充電が行われ、またＡＣアダプタ４１との接続が途絶えた場合は、携帯端末４５内蔵二次電池電力によって駆動されることになり、少なくとも深夜電力時間の間ＡＣアダプタ４１と携帯端末４５の接続がなくても深夜電力時間内に充電されたＡＣアダプタ４１内蔵二次電池電力を利用することができ、したがってＡＣアダプタ４１負荷である携帯端末４５充電・駆動に際しての商用ＡＣ電力のピークシフトに貢献するとともに、携帯端末４５内蔵二次電池の正常な充放電サイクルによって寿命劣化を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本考案は上記の如く、商用電力のピークシフトに貢献するとともに、携帯端末の電池寿命劣化を防止することができ有効である。またその構成・操作は簡易であり、実用性および利用の可能性も大きい。
【００２２】
又、上記においては、ＡＣアダプタの負荷となる携帯端末は単一、例えばノートパソコン、として説明しているが、複数の携帯端末、例えばノートパソコンと携帯電話とスマートフォン等の各々に対応したＡＣ−ＤＣコンバータ出力（出力電圧、電流容量）を有する複数出力端子を有する構成とすることによって複数の携帯端末に並行して使用することもできる。
【００２３】
本考案によるＡＣアダプタ負荷は必ずしも携帯端末に限定されるものではなく、二次電池で駆動可能な装置（例えば二次電池内蔵携帯ラジオ、電動シェーバー）等にも適用可能である。さらに図４構成によるＡＣアダプタは、二次電池を内蔵していない直流電源駆動の電気装置、例えばＬＥＤランプ、の深夜電力利用による省エネ駆動等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００２４】
図１、図２、図３、図４において、
１１、２１、は、従来のＡＣアダプタ構成例、
３１、４１は、本考案によるＡＣアダプタ構成例、
２２、３２、４２は、各々スイッチ制御部２４、３４、４４によって導通／遮断制御されるスイッチ部、
１３、２３、３３、４３は、ＡＣ−ＤＣコンバータ、
２４、３４、４４は、スイッチ制御部、
１５、２５、３５、４５は、携帯端末、
４６は、ＡＣアダプタ内蔵二次電池、
【００２５】
又、図５、図６において、
ｔ0 は、２４時間計時刻計数時刻、
ｔ1 は、深夜電力時間開始時刻、
ｔ2 は、スイッチ制御部に設定されたスイッチオン（導通開始）時刻、
ｔ3 は、スイッチ制御部に設定されたスイッチオフ（遮断開始）時刻、
ｔ3’は、ＡＣアダプタ内蔵二次電池への充電終了時刻、
ｔ4 は、深夜電力時間終了時刻、
である。
【図５】
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【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年5月23日(2011.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
但し図３構成において、携帯端末を深夜電力時間中（あるいはその一部時間中）携帯使用した場合、携帯端末二次電池への前記オン時間中における充電ができない（あるいは不足する）状況が発生する。この対策として、図４に示す如くＡＣアダプタ内に二次電池を設ける。ここでＡＣアダプタ内に設ける二次電池は前記スイッチがオン時間内でのフル充電が可能であり、かつＡＣアダプタ負荷である携帯端末内蔵二次電池へのフル充電が可能な電力を蓄えられることが条件となる。