(57)【要約】【課題】外部機器の定格負荷時と軽負荷時と待機時において、商用電源による電力消費量が少ない、電源装置を提供する。【解決手段】交流電源２の出力を直流電圧に変換する変換部５と、入力側が前記変換部５に接続された制御部７と、前記制御部７の出力側に接続された出力端子９と、前記出力端子９に流れる負荷電流を監視する監視部８と、前記制御部７の入力側に接続された太陽電池１１とを備え、前記制御部７は前記負荷電流の大きさに従い、前記出力端子９に対し、前記交流電源２からの出力及び／又は前記太陽電池からの出力を供給させる。また、望ましくは、前記監視部８は、前記負荷電流が大きい領域にあると判断した場合、前記制御部７は、前記交流電源２からの出力を供給させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の出力を直流電圧に変換する変換部と、入力側が前記変換部に接続された制御部と、前記制御部の出力側に接続された出力端子と、前記出力端子に流れる負荷電流を監視する監視部と、前記制御部の入力側に接続された太陽電池とを備え、前記制御部は前記負荷電流の大きさに従い、前記出力端子に対し、前記交流電源からの出力及び／又は前記太陽電池からの出力を供給させる事を特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記監視部は、前記負荷電流が大きい領域にあると判断した場合、前記制御部は、前記交流電源からの出力を供給させる事を特徴とする請求項１の電源装置。
【請求項３】
前記監視部は、前記負荷電流が小さい領域にあると判断した場合、前記制御部は、前記太陽電池からの出力を供給させる事を特徴とする請求項１の電源装置。
【請求項４】
前記監視部は、前記負荷電流が中間の領域にあると判断した場合、前記制御部は、前記交流電源からの出力及び前記太陽電池からの出力を供給させる事を特徴とする請求項１の電源装置。
【請求項５】
前記太陽電池からの出力が所定値以下になった場合、前記制御部は、前記交流電源からの出力に切換えて供給させる事を特徴とする請求項３又は請求項４の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電源装置は例えば、特許文献１に示されている。この特許文献１によると、直流電圧を供給する変換部の出力端子間に負荷抵抗を設け、この負荷抵抗に外部機器を並列接続させている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１２１３６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この様に、上記電源装置では、負荷抵抗に電流を流し、外部機器への供給電圧の安定化を計っている。しかし、定格負荷時と軽負荷時と待機時において、上記負荷抵抗および外部機器の負荷に電流（ＡＣ電源から）を流すので、無駄な電力消費を生ずる欠点が有る。故に、本発明はこの様な従来の欠点を考慮し、外部機器の定格負荷時と軽負荷時と待機時において、商用電源（交流電源）による電力消費量が少ない、電源装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の本発明では、交流電源の出力を直流電圧に変換する変換部と、入力側が前記変換部に接続された制御部と、前記制御部の出力側に接続された出力端子と、前記出力端子に流れる負荷電流を監視する監視部と、前記制御部の入力側に接続された太陽電池とを備え、前記制御部は前記負荷電流の大きさに従い、前記出力端子に対し、前記交流電源からの出力及び／又は前記太陽電池からの出力を供給させる。
【０００６】
請求項２の本発明では、前記監視部は、前記負荷電流が大きい領域にあると判断した場合、前記制御部は、前記交流電源からの出力を供給させる。
【０００７】
請求項３の本発明では、前記監視部は、前記負荷電流が小さい領域にあると判断した場合、前記制御部は、前記太陽電池からの出力を供給させる。
【０００８】
請求項４の本発明では、前記監視部は、前記負荷電流が中間の領域にあると判断した場合、前記制御部は、前記交流電源からの出力及び前記太陽電池からの出力を供給させる。
【０００９】
請求項５の本発明では、前記太陽電池からの出力が所定値以下になった場合、前記制御部は、前記交流電源からの出力に切換えて供給させる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、図１のブロック図に従い、本発明の実施の形態に係る電源装置１を説明する。図１において、交流電源２は、商用電源（例えば、交流１００ボルト）が供給されるものであり、例えば電源コンセント等から成る。
【００１１】
電源プラグ３は、入力側が交流電源（電源コンセント）２に挿入され、電気的接続される様に構成され、出力側は電源コードを介して、スイッチ部４の入力側に接続されている。
【００１２】
スイッチ部４は例えばリレー回路から成り、入力側が電源コードに接続され、出力側が変換部５の入力側に接続されている。スイッチ部４の制御端子（図示せず）は、リード線を介して、リレー制御回路６の出力側に接続されている。
【００１３】
リレー制御回路６は例えばリレーコイル等から成る。リレー制御回路６はスイッチ部４に対し、例えば、オン制御信号を出力すると、スイッチ部４のリレー接点同士が閉じ、スイッチ部４は閉成される。
【００１４】
また、リレー制御回路６はスイッチ部４に対し、例えば、オフ制御信号を出力すると、スイッチ部４のリレー接点同士が離れ、スイッチ部４は開成する。
【００１５】
変換部５は例えば、スイッチング回路と、トランスと、主電源部（共に図示せず）等により、構成されている。
【００１６】
スイッチング回路は主として、ブリッジ整流器と発振器とトランジスタ等から成る。スイッチング回路は、電源プラグ３とスイッチ部４を介して、入力された交流電源２の出力（例えば、交流１００ボルト）をブリッジ整流器で整流する。
整流波は発振器により高周波に変換され、トランジスタにより、オンとオフを繰り返すパルス（スイッチング電流）に変換される。
【００１７】
このパルスはトランスにより降圧され、整流ダイオードと平滑用コンデンサ（共に図示せず）等を有する主電源部にて、整流された直流電圧に変換される。この様に、変換部５は、交流電源２の出力を直流電圧に変換するものである。
【００１８】
制御部７は例えば、ＭＯＳ−ＦＥＴと、他の部品から成るアナログ回路にて構成されている。制御部７の入力側は変換部５の出力側に接続され、直流電圧が供給される。
【００１９】
監視部８は例えば、電流検出回路と、基準値設定回路と、比較回路と、タイマー回路（共に図示せず）等により構成されている。監視部８の入力側は制御部７の出力側に接続されている。監視部８の出力側は出力端子９に接続されている。
出力端子９は外部機器（例えば、パーソナルコンピュータ等）１０の入力側に接続されている。このパーソナルコンピュータを、以下に、ＰＣと呼ぶ。
【００２０】
この様に、出力端子９は、監視部８を介して、制御部７の出力側に接続されている。監視部８は出力端子９を介して、外部機器１０に流れる電流（以下に、負荷電流Ａと呼ぶ）を監視するものである。
【００２１】
監視部８を構成する基準値設定回路は、第１基準値（比較的小さい電圧値）と第２基準値（比較的大きい電圧値）を設定している。監視部８を構成する電流検出回路は、出力端子９を流れる電流路に抵抗が接続され、この抵抗による電圧降下値を測定するものである。
【００２２】
監視部８を構成する比較回路は、タイマー回路が計測する設定時間以上のあいだ、電圧降下値と、第１基準値および第２基準値とを比較するものである。監視部８は例えば、負荷電流Ａによる電圧降下値が第１基準値以下であると判定すると、負荷電流Ａが小さい領域にある、と判断する。
【００２３】
監視部８は、負荷電流Ａによる電圧降下値が第１基準値を越えて、第２基準値以下であると判定すると、負荷電流Ａが中間の領域にある、と判断する。監視部８は、負荷電流Ａによる電圧降下値が第２基準値を越えたと判定すると、負荷電流Ａが大きい領域にある、と判断する。
【００２４】
太陽電池１１は例えば、受光面がアモルファスシリコンから成り、屋内照明でも使用できるものである。太陽電池１１の出力側は、電圧制御回路１２の入力側に接続されている。
【００２５】
電圧制御回路１２は例えば、トランスと、制御回路等から成る。電圧制御回路１２は太陽電池１１からの出力を昇圧させ、リップルの少ないＤＣ（直流）電圧に変換するものである。
【００２６】
電圧制御回路１２の出力側は、制御部７の入力側に接続されている。この様に太陽電池１１は、電圧制御回路１２を介して、制御部７の入力側に接続されている。
【００２７】
上述した部品３，４，５，６，７，８，９，１１，１２等により、この電源装置１は構成されている。制御部７は、負荷電流Ａの大きさに従い、出力端子９に対し、交流電源２からの出力及び／又は太陽電池１１からの出力を供給させる。
【００２８】
次に、図１に従い、この電源装置１の動作を説明する。最初に、外部機器１０が定格負荷運転の時、電源装置１の動作を説明する。
【００２９】
外部機器１０が例えば、ＰＣである場合、定格負荷運転とは、例えばユーザ（使用者）が、この外部機器１０を通常使っている状態である。この時、外部機器１０の表示部（例えば、液晶表示器から成る）が開かれ、表示部は明るい状態であり、ＣＰＵやＨＤＤや他の部品にも所定の電圧が印加されている。
【００３０】
この時、監視部８は負荷電流Ａが大きい領域にある（即ち、第２基準値を越えている）と判断する。そして、監視部８はリレー制御回路６に対し、定格状態検出信号を出力する。その結果、リレー制御回路６はスイッチ部４に対し、オン制御信号を出力する。
【００３１】
それ故、スイッチ部４は閉成する。また、監視部８は制御部７に対し、定格状態検出信号を出力する。その結果、制御部７は、変換部５による出力を許容し、電圧制御回路１２による出力を禁止する。
【００３２】
それ故、交流電源２からの出力（交流１００ボルト）は、電源プラグ３と、スイッチ部４を通って、変換部５により直流電圧に変換される。この直流電圧は制御部７と、監視部８と、出力端子９を通り、外部機器１０に出力され、外部機器１０は、定格負荷運転を維持する。この時、太陽電池１１からの出力は禁止されている。
【００３３】
この様に、監視部８は、負荷電流Ａが大きい領域にあると判断した場合、制御部７は、交流電源２からの出力を供給させる。
【００３４】
次に、外部機器１０が軽負荷運転の時、電源装置１の動作を説明する。軽負荷運転とは、外部機器（ＰＣ）１０が表示を停止しており、内蔵するバッテリを充電している状態である。この時、監視部８は負荷電流Ａが中間の領域である（即ち、第１基準値を越えており、かつ第２基準値以下である）と判断する。
【００３５】
そして、監視部８は制御部７に対し、軽負荷検出信号を出力する。その結果、制御部７は、変換部５による出力を許容し、電圧制御回路１２による出力を許容する。この時、スイッチ部４は閉成している。
【００３６】
それ故、変換部５による直流電圧は、制御部７と、監視部８と、出力端子９を通り、外部機器１０に出力される。それと同時に、太陽電池１１の出力は、電圧制御回路１２により、昇圧され、整形され、ＤＣ電圧に変換される。このＤＣ電圧は制御部７と、監視部８と、出力端子９を通り、外部機器１０に出力される。
この様にして、直流電圧とＤＣ電圧は重畳され、外部機器１０に出力される。
【００３７】
この様に、監視部８は、負荷電流Ａが中間の領域にあると判断した場合、制御部７は、交流電源２からの出力および太陽電池１１からの出力を供給させる。また、制御部７は、電圧制御回路１２の出力を監視し、太陽電池１１からの出力が所定値に達するまで低下したと判定すると、電圧制御回路１２からの出力を禁止する。制御部７は、変換部５からの出力を許容し続ける。
【００３８】
即ち、太陽電池１１からの出力が所定値以下になった場合、制御部７は、交流電源２からの出力のみに切替えて、供給させる。
【００３９】
次に、外部機器１０が待機運転の時、電源装置１の動作を説明する。待機時運転とは、例えば、外部機器（ＰＣ）１０が表示を停止し、内臓バッテリの充電を停止し、主にＣＰＵが動作している状態である。この時、監視部８は負荷電流Ａが小さい領域（即ち、第１基準値以下である）と判断する。
【００４０】
そして、監視部８はリレー制御回路６に対し、待機状態検出信号を出力する。
その結果、リレー制御回路６はスイッチ部４に対し、オフ制御信号を出力する。
それ故、スイッチ部４は開成する。その結果、変換部５による出力はゼロである。制御部７は、電圧制御回路１２による出力を許容する。そして、電圧制御回路１２により変換されたＤＣ電圧は、制御部７と、監視部８と、出力端子９を通り、外部機器１０に出力される。
【００４１】
この様に、監視部８は、負荷電流Ａが小さい領域にあると判断した場合、制御部７は、太陽電池１１からの出力のみを供給させる。また、制御部７は、電圧制御回路１２の出力を監視し、太陽電池１１からの出力が所定値に達するまで低下したと判定すると、制御部７は、リレー制御回路６に対し、「電池電圧低下信号」を出力し、電圧制御回路１２の出力を禁止する。
【００４２】
その結果、リレー制御回路６はスイッチ部４に対して、オン制御信号を出力する。そして、スイッチ部４は閉成し、制御部７は、変換部５による出力を許容する。
【００４３】
それ故、変換部５により変換された直流電圧は、制御部７と、監視部８と、出力端子９を通り、外部機器１０に出力され、外部機器１０は、待機時運転を継続する。この様に、太陽電池１１からの出力が所定値以下になった場合、制御部７は、交流電源２からの出力のみに切替えて、供給させる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１の本発明では、交流電源の出力を直流電圧に変換する変換部と、入力側が前記変換部に接続された制御部と、前記制御部の出力側に接続された出力端子と、前記出力端子に流れる負荷電流を監視する監視部と、前記制御部の入力側に接続された太陽電池とを備え、前記制御部は前記負荷電流の大きさに従い、前記出力端子に対し、前記交流電源からの出力及び／又は前記太陽電池からの出力を供給させる。この様に、負荷電流の大きさに従い、交流電源からの出力及び／又は太陽電池からの出力を供給させる。その結果、従来に比べ、交流電源からの出力を消費する率が減り、交流（商用）電源による電力消費量が減る。
【００４５】
請求項２の本発明では、前記監視部は、前記負荷電流が大きい領域にあると判断した場合、前記制御部は、前記交流電源からの出力を供給させる。上記構成により、負荷電流が大きい場合、交流電源からの出力を供給する。この時、従来の様に、負荷抵抗による消費電力が無いので、従来に比べ、電力消費量が減る。
【００４６】
請求項３の本発明では、前記監視部は、前記負荷電流が小さい領域にあると判断した場合、前記制御部は、前記太陽電池からの出力を供給させる。この様に、負荷電流が小さい場合（即ち、待機時）、太陽電池からの出力のみを供給する。その結果、商用電源による電力消費量が減る。
【００４７】
請求項４の本発明では、前記監視部は、前記負荷電流が中間の領域にあると判断した場合、前記制御部は、前記交流電源からの出力及び前記太陽電池からの出力を供給させる。この様に、負荷電流が中間の場合（即ち、軽負荷時）、交流電源からの出力および太陽電池からの出力を供給させる。その結果、従来に比べ、交流（商用）電源による電力消費量が減る。
【００４８】
請求項５の本発明では、前記太陽電池からの出力が所定値以下になった場合、前記制御部は、前記交流電源からの出力に切換えて供給させる。上記構成により太陽電池からの出力が低下した場合、交流電源からの出力に切替えるので、外部機器は支障なく運転できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電源装置１のブロック図である。
【符号の説明】
２  交流電源
５  変換部
７  制御部
８  監視部
９  出力端子
１１  太陽電池
【図１】
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