(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯機器に電力を供給する電源供給装置であって、
二次電池を着脱自在に収納する二次電池収納部を有し、外形形状が収納する二次電池の種類に関わらず一定の、収納する二次電池の種類を識別する識別機構を備えた着脱可能なアダプタと、
燃料収納容器から供給される燃料を用いて電力を発生する燃料電池と、
前記識別機構によって識別した二次電池の種類に基づいて、前記燃料電池が発生する電力によって前記二次電池に適した充電を行なう充電回路と、
前記携帯機器の使用状況を監視する監視回路と、
前記燃料電池が発生する電力または前記アダプタに収納された二次電池が出力する電力のいずれか一方を前記監視回路の監視結果に応じて切り替えて前記携帯機器へ出力する出力切替回路を備え、前記二次電池を収納した前記アダプタを着脱自在に収納する第１の収納部と、前記燃料収納容器を着脱自在に収納する第２の収納部とを備えた充電器本体と
から構成される燃料電池を用いた電源供給装置。
【請求項２】
前記アダプタは複数の二次電池を収納し、前記充電回路は前記複数の二次電池を充電することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池を用いた電源供給装置。
【請求項３】
前記アダプタは、前記出力切替回路によって切り替えられた電力を出力する、収納する二次電池の種類に応じた固有の形状をしたコネクタを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池を用いた電源供給装置。
【請求項４】
前記充電器本体は、ベルトまたはカメラストラップに着脱自在に係止される係止具を具備していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料電池を用いた電源供給装置。
【請求項５】
携帯機器に電力を供給する電源供給装置であって、
二次電池を着脱自在に収納する二次電池収納部を有し、外形形状が収納する二次電池の種類に関わらず一定の、収納する二次電池の種類を識別する識別機構を備えた着脱可能なアダプタと、
燃料収納容器から供給される燃料を用いて電力を発生する燃料電池と、
前記収納される二次電池の種類に基づいて、前記燃料電池が発生する電力によって前記二次電池に適した充電を行なう充電回路と、
携帯機器の使用状況を監視する監視回路と、
前記燃料電池が発生する電力または前記二次電池が出力する電力のいずれか一方を前記監視回路の監視結果に応じて切り替えて前記携帯機器へ出力する出力切替回路と、
を備え、前記二次電池を収納した前記アダプタを着脱自在に収納する第１の収納部と、前記燃料収納容器を着脱自在に収納する第２の収納部とを備え、前記携帯機器と一体化して使用される充電器本体から構成される燃料電池を用いた電源供給装置。
【請求項６】
前記充電回路は、前記携帯機器が内蔵する電池に適した充電電圧および充電電流で前記燃料電池が発生する電力を前記携帯機器が内蔵する電池へ供給して充電することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の燃料電池を用いた電源供給装置。
【請求項７】
前記二次電池は、前記携帯機器に内蔵される電池と同一種類であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の燃料電池を用いた電源供給装置。
【請求項８】
前記充電回路は、前記燃料電池が発生する電力に代えて交流電源から供給される電力を前記二次電池へ供給して充電し、前記出力切替回路は、前記交流電源から供給される電力または前記二次電池が出力する電力のいずれか一方を前記監視回路の監視結果に応じて切り替えて前記携帯機器へ出力することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の燃料電池を用いた電源供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池を用いた携帯機器用の電源供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラなどの携帯機器を電力のない屋外などの場所で使う場合、従来、大型で重い充電式電池を使用した携帯用電源を多数持ち歩かなければならなかった。このような携帯用電源の１つの例としては、東洋システム(株)によって販売されている製品名が「ＷｉｎＥｎｅｒｇｙ(ウインエナジー)」という携帯用電源が挙げられる。この製品に用いられるリチウムイオン電池のエネルギー密度は、体積(リットル)当たり約１６０[ＷＨ／ｌ]、重量(キログラム)当たり約１６３[ＷＨ／ｋｇ]であり、約３０[Ｗ]の電力を３時間供給することができる。しかし、充電には約４時間必要になる。一般的にこの種の携帯用電源は大型で重く、また、電池の充電にも多くの時間がかかる。
【０００３】
一方、燃料電池は、リチウムイオン電池よりエネルギー密度が高いため、より長時間、電力を供給することができ、また、小型で軽く、短時間で充電が完了する。このような燃料電池を用いた携帯機器用の電源供給装置としては、従来、特許文献１に充電器として開示されたものがある。この充電器は着脱可能な燃料カートリッジを収納する。この燃料カートリッジから燃料の供給を受けて燃料発電部は発電し、発電された電力は、充電器に載置されたアダプタを介して、アダプタに収納された携帯電話機等に供給される。このような燃料電池を用いた携帯機器用の電源供給装置は、燃料カートリッジに燃料を補充すれば、何回でも繰り返して使用することができる。
【特許文献１】特開２００６−１６６６０６号公報  (図１参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたような燃料電池を用いた携帯機器用の電源供給装置では、カメラに使用してフラッシュ撮影する場合のように、急激に大きな電力を携帯機器へ供給することは困難である。従って、必要とする電力量が変動する携帯機器に、燃料電池を用いた電源供給装置によって電源供給するには、内部に大容量の蓄電器を必要とする。この結果、電源供給装置は、従来の大型で重い充電式電池を使用した携帯用電源のように、大型化してしまう。
【０００５】
また、このように大型化した電源供給装置をカメラや携帯電話機等の携帯機器に装着して屋外で使用することは、一般的に困難であり、引用文献１に開示されている充電器も、屋外で携帯電話機に装着して使用することは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
携帯機器に電力を供給する電源供給装置であって、二次電池を着脱自在に収納する二次電池収納部を有し、外形形状が収納する二次電池の種類に関わらず一定の、収納する二次電池の種類を識別する識別機構を備えた着脱可能なアダプタと、燃料収納容器から供給される燃料を用いて電力を発生する燃料電池と、前記識別機構によって識別した二次電池の種類に基づいて、前記燃料電池が発生する電力によって前記二次電池を充電する充電回路と、前記携帯機器の使用状況を監視する監視回路と、前記燃料電池が発生する電力または前記アダプタに収納された二次電池が出力する電力のいずれか一方を前記監視回路の監視結果に応じて切り替えて前記携帯機器へ出力する出力切替回路を備え、前記二次電池を収納した前記アダプタを着脱自在に収納する第１の収納部と、前記燃料収納容器を着脱自在に収納する第２の収納部とを備えた充電器本体とから、燃料電池を用いた電源供給装置を構成した。
【０００７】
本構成によれば、充電回路は、アダプタに備えられた識別機構によって識別した二次電池の種類に適した充電電圧および充電電流で、燃料電池が発生する電力をアダプタに収納された二次電池へ供給して充電する。出力切替回路は、携帯機器の使用状況を監視する監視回路の監視結果に応じて、燃料電池が発生する電力またはアダプタに収納された二次電池が出力する電力のいずれか一方を切り替えて携帯機器へ出力する。この出力切替回路による出力の切り替えにより、監視回路による監視結果、携帯機器で必要とされる電力量の変動が小さい場合には、燃料電池が発生する電力が携帯機器へ供給され、携帯機器で必要とされる電力量の変動が大きい場合には、二次電池が出力する電力が携帯機器へ供給される。このため、例えば、電源供給装置をカメラに使用してフラッシュ撮影する時のように、急激に大きな電力を携帯機器が必要とする場合でも、携帯機器に電源供給を適切に行える。二次電池は燃料電池と異なり、急激に大きな電力を供給することが可能である。従って、大容量の蓄電器を用いることなく、燃料電池を二次電池と併用することにより、小型で、しかも、携帯機器で必要とされる電力量が大きく変動しても対応することが可能な、燃料電池を用いた電源供給装置が提供される。
【０００８】
また、充電回路が、燃料電池が発生する電力を二次電池へ供給して充電するので、電源供給装置を接続した携帯機器を使用中に、二次電池に蓄えられた電力がなくなる心配はなく、燃料収納容器に燃料がある限り、携帯機器を継続して使用することができる。また、燃料収納容器の燃料が切れた場合でも、燃料収納容器を取り外して燃料を補充することにより、継続して携帯機器を使用することができる。このため、使用者は二次電池の電池切れを心配せずに安心して携帯機器を使用でき、利便性が向上する。
【０００９】
また、アダプタの外形形状が収納する二次電池の種類に関わらず一定であるため、性能が異なって形状が違う異なる種類の二次電池を使用する場合でも、その二次電池用のアダプタを用いることにより、充電器本体を各アダプタに共通に使用できる。このため、二次電池の種類にとらわれない凡用性が高い、燃料電池を用いた電源供給装置が、安価に使用者に提供される。また、製造者は、一旦充電器本体の開発を行えば、その後は二次電池の種類に応じたアダプタの開発のみを行えばよく、多種類の充電器本体の開発をしなくてもよいため、開発コストが削減される。
【００１０】
また、アダプタが、収納する二次電池の種類を識別する識別機構を備え、充電回路が、この識別機構によって識別した二次電池の種類に適した充電電圧および充電電流で、燃料電池が発生する電力を二次電池へ供給するので、誤った充電電圧や充電電流が二次電池へ供給されることもなく、安全に二次電池を使用できる。
【００１１】
また、本発明は、アダプタが複数の二次電池を収納し、充電回路が複数の二次電池を充電することを特徴とする。
【００１２】
本構成によれば、アダプタに複数の二次電池が収納され、充電回路が複数の二次電池を充電するので、携帯機器が必要とする電力量がより大きく変動しても、これに対応して電源供給することができる。
【００１３】
また、本発明は、アダプタが、出力切替回路によって切り替えられた電力を出力する、収納する二次電池の種類に応じた固有の形状をしたコネクタを有することを特徴とする。
【００１４】
本構成によれば、アダプタが有するコネクタの形状は二次電池の種類に応じた固有の形状をしているため、アダプタに収納された二次電池と規格の合わない電源仕様の携帯機器に用いられる電源供給用ケーブルをこのコネクタに接続しようとしても、ケーブルのコネクタとアダプタのコネクタとの形状が互いに異なるために接続することができない。従って、誤った電圧および電流の電力が電源供給装置から携帯機器に供給されることがなく、安全性が向上する。
【００１５】
また、本発明は、充電器本体が、ベルトまたはカメラストラップに着脱自在に係止される係止具を具備していることを特徴とする。
【００１６】
本構成によれば、使用者のベルトまたはカメラストラップに係止具を係止させることにより、電源供給装置を使用者の身に付けて自由に持ち運ぶことができ、電源供給装置の屋外使用時などに利便性が向上する。
【００１７】
また、本発明は、携帯機器に電力を供給する電源供給装置であって、二次電池を着脱自在に収納する二次電池収納部を有し、外形形状が収納する二次電池の種類に関わらず一定の、収納する二次電池の種類を識別する識別機構を備えた着脱可能なアダプタと、燃料収納容器から供給される燃料を用いて電力を発生する燃料電池と、収納される二次電池の種類に基づいて、前記燃料電池が発生する電力によって前記二次電池に適した充電を行なう充電回路と、携帯機器の使用状況を監視する監視回路と、前記燃料電池が発生する電力または前記二次電池が出力する電力のいずれか一方を前記監視回路の監視結果に応じて切り替えて前記携帯機器へ出力する出力切替回路と、を備え、前記二次電池を収納した前記アダプタを着脱自在に収納する第１の収納部と、前記燃料収納容器を着脱自在に収納する第２の収納部とを備え、前記携帯機器と一体化して使用される充電器本体から、燃料電池を用いた電源供給装置を構成した。
【００１８】
本構成によれば、充電回路は、充電器本体に収納される二次電池の種類に適した充電電圧および充電電流で、燃料電池が発生する電力を二次電池へ供給して充電する。出力切替回路は、携帯機器の使用状況を監視する監視回路の監視結果に応じて、燃料電池が発生する電力または二次電池が出力する電力のいずれか一方を切り替えて、携帯機器へ出力する。この出力切替回路による出力の切り替えにより、監視回路による監視結果、携帯機器で必要とされる電力量の変動が小さい場合には、燃料電池が発生する電力が携帯機器へ供給され、携帯機器で必要とされる電力量の変動が大きい場合には、二次電池が出力する電力が携帯機器へ供給される。このため、本構成によっても、急激に大きな電力を携帯機器が必要とする場合であっても、携帯機器に電源供給を適切に行える。また、本構成では、携帯機器が充電器本体と一体化されるので、充電器本体と一体化した携帯機器を自由に持ち運んで、電力消費を心配することなく、長時間使用することができる。
【００１９】
また、本発明は、充電回路が、携帯機器が内蔵する電池に適した充電電圧および充電電流で燃料電池が発生する電力を携帯機器が内蔵する電池へ供給して充電することを特徴とする。
【００２０】
本構成によれば、携帯機器は、電源供給装置から電源供給を受けて動作しながら、内蔵電池が電源供給装置によって充電される。このため、電源供給装置が携帯機器から取り外された場合、内蔵電池が満充電の状態で携帯機器を使用することができ、利便性が向上する。
【００２１】
また、本発明は、二次電池が、携帯機器に内蔵される電池と同一種類であることを特徴とする。
【００２２】
本構成によれば、電源供給装置を使用しない場合、電源供給装置から二次電池を取り出して、取り出した二次電池を携帯機器の内蔵電池に用いることができる。また、携帯機器の内蔵電池が消耗した場合には、この内蔵電池を電源供給装置へ二次電池として収納して電源供給装置を使用することにより、携帯機器を使用しながら内蔵電池を充電することができ、利便性が向上する。また、アダプタが複数の二次電池を収納する場合には、同時に複数の二次電池が充電されるので、さらに利便性が向上する。また、電源供給装置がアダプタを備えている構成の場合、異なる電源仕様の複数の携帯機器を保有する使用者は、各携帯機器に用いられる内蔵電池の種類に応じた複数のアダプタを用意し、一台の充電器本体を保有することで、全ての携帯機器に対応することが可能な電源供給装置を得ることができる。
【００２３】
また、本発明は、充電回路が、燃料電池が発生する電力に代えて交流電源から供給される電力を二次電池へ供給して充電し、出力切替回路が、交流電源から供給される電力または二次電池が出力する電力のいずれか一方を監視回路の監視結果に応じて切り替えて携帯機器へ出力することを特徴とする。
【００２４】
本構成によれば、近くに交流電源がある場合、交流電源から電源供給装置を介して携帯機器へ電力が供給されるため、燃料収納容器に収納された燃料を消費する必要がなくなり、燃料収納容器に収納された燃料を節約することが可能になる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、上記のように、大容量の蓄電器を用いることなく、燃料電池を二次電池と併用することにより、小型で、しかも、携帯機器で必要とされる電力量が大きく変動しても対応することが可能な、燃料電池を用いた電源供給装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明の最良の実施の形態による燃料電池を用いた電源供給装置について説明する。
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施形態による燃料電池を用いた電源供給装置１０の構成の概略を示す斜視図である。
【００２８】
電源供給装置１０は、大きな直方体状をした充電器本体１１と、二次電池１２を収納部１３ａに着脱自在に収納する小さな直方体状をしたアダプタ１３とから構成される。
【００２９】
充電器本体１１には、直方体状をした収納部１１ａおよび円筒状をした収納部１１ｂが形成されており、これら収納部１１ａおよび１１ｂには、上記の直方体状をしたアダプタ１３、および燃料収納容器を構成する円筒状をした燃料カートリッジ１４が着脱自在に収納される。また、充電器本体１１の側面下方には、外部の空気を充電器本体１１の内部に取り入れる空気取り入れ口１５が網目状に形成されている。充電器本体１１の図示しない底面にも、同様な図示しない空気取り入れ口が形成されている。充電器本体１１は、これらの空気取り入れ口１５によってその内部が通風できる構造になっている。
【００３０】
また、空気取り入れ口１５の上方における充電器本体１１の側面には、電源供給装置１０を使用する者のベルトまたはカメラストラップに着脱自在に係止される一対の係止具１６，１６が具備されている。各係止具１６，１６は断面が略Ｕの字状をしており、ベルトまたはカメラストラップが通される隙間が形成されている。
【００３１】
図２は、アダプタ１３をその底面１３ｂの側から見た斜視図である。
【００３２】
アダプタ１３は、収納部１３ａが収納する二次電池１２の種類毎に複数用意されるが、その外形形状は、収納部１３ａが収納する二次電池１２の種類に関わらず一定の形状をしている。また、アダプタ１３の底面１３ｂには、識別コード用の端子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、並びに電力供給用および情報交換用の電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃが形成されている。これら端子２１ａ〜２１ｃおよび電極２２ａ〜２２ｃの底面１３ｂにおける形成位置は、アダプタ１３の種類に関わらず、一定の位置になっている。
【００３３】
識別コード用の端子２１ａ〜２１ｃは、アダプタ１３の種類に応じて異なる態様で、収納部１３ａに収納される二次電池１２の負電極に接続される構成になっている。本実施形態のように識別コード用の端子２１ａ〜２１ｃが３つある場合には、各端子２１ａ〜２１ｃを負電極に接続する態様が８通りあるので、８種類の二次電池１２の識別を行うことができる。充電器本体１１は、アダプタ１３がその収納部１１ａに収納されると、各端子２１ａ〜２１ｃの電位を読み取り、アダプタ１３が収納する二次電池１２の種類を識別する。アダプタ１３が有する識別コード用の端子２１ａ〜２１ｃは、収納部１３ａが収納する二次電池１２の種類を識別する識別機構を構成している。
【００３４】
電力供給用および情報交換用の電極２２ａ〜２２ｃのうち、電極２２ａおよび２２ｃは電力供給用に用いられる。つまり、電極２２ａは、アダプタ１３に収納される二次電池１２の正電極と収納部１３ａ内部の電極を介して接続され、電極２２ｃは、アダプタ１３に収納される二次電池１２の負電極と収納部１３ａ内部の電極を介して接続される。充電器本体１１は、収納部１１ａ内部に形成された電極を介して電極２２ａおよび２２ｃに接続され、アダプタ１３に収納される二次電池１２と電力の授受を後述するように行う。また、電極２２ａ〜２２ｃのうち、電極２２ｂは情報交換用に用いられる。アダプタ１３は図示しない情報送出回路を備えており、この情報送出回路は、収納部１３ａに収納される二次電池１２の種類や残容量、充電進度の情報などを、電極２２ｂを介して携帯機器へ送信する。
【００３５】
また、アダプタ１３は、充電器本体１１から出力される電力を経由させて外部出力する図示しないコネクタが、その側面に形成されている。このコネクタは、アダプタ１３の収納部１３ａが収納する二次電池１２の種類に応じて固有の形状をしており、アダプタ１３が充電器本体１１の収納部１１ａに収納されると、充電器本体１１の側面に形成された図示しない開口部に露出する。この開口部に露出するコネクタに、携帯機器への電力供給ケーブル、例えば、カメラのＡＣアダプタ入力ケーブルが接続されることで、充電器本体１１から出力される電力が、カメラといった携帯機器へ供給される。
【００３６】
図３は、電源供給装置１０の回路構成を示すブロック図である。なお、同図において図１と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３７】
充電器本体１１には、燃料カートリッジ１４から供給される燃料を用いて電力を発生する燃料電池３１が内蔵されている。燃料カートリッジ１４は、燃料電池３１の発電に必要なメタノールや水素などの燃料を収納しており、燃料電池３１はこの燃料の供給を受けて発電し、一定の直流電圧を出力する。発電時、燃料電池３１は、空気取り入れ口１５を介して酸素を取り込み、また、副産物として水蒸気を発生する。発生した水蒸気は空気取り入れ口１５を介して充電器本体１１の外部へ排出される。本実施形態では、燃料電池３１は、エネルギー密度が、体積(リットル)当たり約４００〜６００[ＷＨ／ｌ]、重量(キログラム)当たり約１７０[ＷＨ／ｋｇ]であり、リチウムイオン電池より小型で軽く、また、燃料カートリッジ１４を交換することにより直ちに使用可能となる。
【００３８】
燃料電池３１の出力はＤＣ/ＤＣ変換器３２に接続されており、ＤＣ/ＤＣ変換器３２は充電回路３３に接続されている。充電回路３３は、アダプタ１３の底面１３ｂに形成された端子２１ａ〜２１ｃが有する電位Ｖを入力して、この電位Ｖから、アダプタ１３に収納された二次電池１２の種類を上述したように識別する。そして、充電回路３３は、ＤＣ/ＤＣ変換器３２へ識別信号Ｓを送出し、ＤＣ/ＤＣ変換器３２に、燃料電池３１から入力する一定の直流電圧・電流を、識別した二次電池１２の種類に合った直流充電電圧・電流にＤＣ/ＤＣ変換させる。
【００３９】
また、ＤＣ/ＤＣ変換器３２にはＡＣ/ＤＣ変換器３４も接続されている。ＡＣ/ＤＣ変換器３４はＡＣ（交流）電源に接続され、ＡＣ電源から供給される交流電圧・電流を所定の直流電圧・電流にＡＣ/ＤＣ変換する。ＤＣ/ＤＣ変換器３２は、ＡＣ/ＤＣ変換器３４がＡＣ電源に接続されたことを検出すると、燃料電池３１から入力する一定の直流電圧・電流をＤＣ/ＤＣ変換するのを停止し、ＡＣ/ＤＣ変換器３４から出力される所定の直流電圧・電流を、入力した識別信号Ｓに基づいて、二次電池１２の種類に合った直流充電電圧・電流にＤＣ/ＤＣ変換する。
【００４０】
充電回路３３は、ＤＣ/ＤＣ変換器３２から出力される、識別した二次電池１２の種類に適した充電電圧および充電電流で、燃料電池３１が発生する電力をアダプタ１３に収納された二次電池１２へ電極２２ａ，２２ｃを介して供給して、二次電池１２の充電を行う。また、充電回路３３は、ＡＣ/ＤＣ変換器３４がＡＣ電源に接続されると、燃料電池３１が発生する電力に代えて、ＡＣ電源から供給される電力を二次電池１２へ供給して、二次電池１２の充電を行う。これらの充電は、充電／電池出力切替回路３５を介して行われる。
【００４１】
充電／電池出力切替回路３５には、充電回路３３の出力、およびアダプタ１３を介する二次電池１２からの出力が与えられている。充電／電池出力切替回路３５は、燃料電池３１が発生する充電回路３３からの電力、またはアダプタ１３に収納された二次電池１２が出力する電力のいずれか一方を、監視回路３６の監視結果に応じて切り替えて、携帯機器例えばカメラへ出力する。また、充電／電池出力切替回路３５は、ＡＣ/ＤＣ変換器３４がＡＣ電源に接続されると、ＡＣ電源からＡＣ/ＤＣ変換器３４を介して供給される電力、または二次電池１２が出力する電力のいずれか一方を、監視回路３６の監視結果に応じて切り替えて、携帯機器例えばカメラへ出力する。充電／電池出力切替回路３５によって切り替えられた電力のカメラへの出力は、アダプタ１３に形成された上述した図示しないコネクタ、およびこのコネクタにコネクタ接続されるＡＣアダプタ入力ケーブルを介して行われる。また、このケーブルによって接続されたカメラ等の携帯機器が動作していないときには、充電／電池出力切替回路３５は、充電回路３３の出力を二次電池１２へ与え、燃料電池３１からの電力で二次電池１２を充電させる。
【００４２】
監視回路３６は、ＡＣアダプタ入力ケーブルなどを介してカメラなどの携帯機器から信号を受信し、携帯機器の使用状況を監視している。また、二次電池１２の種類や残容量、充電進度といった情報は、アダプタ１３内部の情報送出回路によって電極２２ｂおよびこのＡＣアダプタ入力ケーブルなどを介して、カメラなどの携帯機器へ送信される。携帯機器は、送信されたこの情報を受信すると、それが備える画面にこれら情報を表示する。
【００４３】
このような構成をした電源供給装置１０は、その使用に際し、まず、二次電池１２がそれに合うアダプタ１３の収納部１３ａに収納させられる。次に、二次電池１２が収納されたアダプタ１３が充電器本体１１の収納部１１ａに収納させられると共に、燃料カートリッジ１４が充電器本体１１の収納部１１ｂに収納させられる。その後、充電器本体１１の側面に形成された開口部に露出するアダプタ１３のコネクタに、携帯機器への電力供給ケーブル、例えば、カメラのＡＣアダプタ入力ケーブルが接続されて、電源供給装置１０の使用が開始される。電源供給装置１０の使用中には、必要に応じて、充電器本体１１の係止具１６，１６が、電源供給装置１０の使用者のベルトまたはカメラストラップに通される。
【００４４】
二次電池１２が収納されたアダプタ１３が充電器本体１１の収納部１１ａに収納させられると、二次電池１２の電極、アダプタ１３の内部の電極、アダプタ１３の外部の電極２２ａ〜２２ｃ、および充電器本体１１の収納部１１ａ内部の電極が電気的に導通し、充電器本体１１と二次電池１２との間における電力授受の電気経路、およびアダプタ１３と携帯機器との間における信号授受の電気経路が形成される。また、アダプタ１３が収納部１１ａに収納させられると、アダプタ１３の外部の端子２１ａ〜２１ｃと充電器本体１１の収納部１１ａ内部の端子とが電気的に導通し、アダプタ１３と充電器本体１１との間における信号授受の電気経路も形成される。
【００４５】
充電回路３３は、アダプタ１３の底面１３ｂに形成された端子２１ａ〜２１ｃが有する電位Ｖから、アダプタ１３に収納された二次電池１２の種類を識別する。また、燃料カートリッジ１４が充電器本体１１の収納部１１ｂに収納させられると、充電回路３３は、識別した二次電池１２の種類に適した充電電圧および充電電流で、燃料電池３１が発生する電力を上記の電気経路を経由してアダプタ１３に収納された二次電池１２へ供給し、二次電池１２の充電を開始する。
【００４６】
さらに、アダプタ１３のコネクタにカメラのＡＣアダプタ入力ケーブルといった電源供給ケーブルが接続されることで、充電器本体１１から出力される電力が、カメラといった携帯機器へ供給される。つまり、燃料電池３１が発生する充電回路３３からの電力、またはアダプタ１３に収納された二次電池１２が出力する電力のいずれか一方が、監視回路３６の監視結果に応じて充電／電池出力切替回路３５により切り替えられて、携帯機器へ出力される。燃料電池３１はその特性として出力がほぼ一定である。一方、一般的に、カメラのような携帯機器が必要とする電力は、０〜数ワットまで大きく変化する。しかし、この充電／電池出力切替回路３５による出力の切り替えにより、監視回路３６による携帯機器の使用状況の監視結果、携帯機器で必要とされる電力量の変動が小さい場合には、燃料電池３１が発生する電力が携帯機器へ供給され、携帯機器で必要とされる電力量の変動が大きい場合には、二次電池１２が出力する電力が携帯機器へ供給される。
【００４７】
このような本実施形態による電源供給装置１０によれば、上記のように、充電／電池出力切替回路３５による出力の切り替えにより、例えば、電源供給装置１０をカメラに使用してフラッシュ撮影する時のように、急激に大きな電力を携帯機器が必要とする場合でも、携帯機器に電源供給を適切に行える。二次電池１２は燃料電池３１と異なり、急激に大きな電力を供給することが可能である。従って、大容量の蓄電器を用いることなく、燃料電池３１を二次電池１２と併用することにより、小型で、しかも、携帯機器で必要とされる電力量が大きく変動しても対応することが可能な、燃料電池３１を用いた電源供給装置１０が提供される。
【００４８】
また、充電回路３３が、燃料電池３１が発生する電力を二次電池１２へ供給して充電するので、電源供給装置１０を接続した携帯機器を使用中に、二次電池１２に蓄えられた電力がなくなる心配はなく、燃料カートリッジ１４に燃料がある限り、携帯機器を継続して使用することができる。また、燃料カートリッジ１４の燃料が切れた場合でも、燃料カートリッジ１４を取り外して燃料を補充することにより、継続して携帯機器を使用することができる。このため、使用者は二次電池１２の電池切れを心配せずに安心して携帯機器を使用でき、利便性が向上する。
【００４９】
また、アダプタ１３の外形形状が収納する二次電池１２の種類に関わらず一定であるため、性能が異なって形状が違う異なる種類の二次電池１２を使用する場合でも、その二次電池１２用のアダプタ１３を用いることにより、充電器本体１１を各アダプタ１３に共通に使用できる。このため、二次電池１２の種類にとらわれない凡用性が高い燃料電池３１を用いた電源供給装置１０が、安価に使用者に提供される。また、製造者は、一旦充電器本体１１の開発を行えば、その後は二次電池１２の種類に応じたアダプタ１３の開発のみを行えばよく、多種類の充電器本体１１の開発をしなくてもよいため、開発コストが削減される。
【００５０】
また、アダプタ１３が、収納する二次電池１２の種類を識別する識別コード用の端子２１ａ〜２１ｃを備え、充電回路３３が、この端子２１ａ〜２１ｃによって識別した二次電池１２の種類に適した充電電圧および充電電流で、燃料電池３１が発生する電力を二次電池１２へ供給するので、誤った充電電圧や充電電流が二次電池１２へ供給されることもなく、安全に二次電池１２を使用できる。
【００５１】
また、本実施形態では、アダプタ１３が有するコネクタの形状が二次電池１２の種類に応じた固有の形状をしているため、アダプタ１３に収納された二次電池１２と規格の合わない電源仕様の携帯機器に用いられる電源供給用ケーブルをこのコネクタに接続しようとしても、ケーブルのコネクタとアダプタ１３のコネクタとの形状が互いに異なるために接続することができない。従って、誤った電圧および電流の電力が電源供給装置１０から携帯機器に供給されることがなく、安全性が向上する。
【００５２】
また、本実施形態では、使用者のベルトまたはカメラストラップに係止具１６，１６を係止させることにより、電源供給装置１０を使用者の身に付けて自由に持ち運ぶことができ、電源供給装置１０の屋外使用時などに利便性が向上する。
【００５３】
また、本実施形態では、近くにＡＣ電源がある場合、ＡＣ電源から電源供給装置１０を介して携帯機器へ電力が供給されるため、燃料カートリッジ１４に収納された燃料を消費する必要がなくなり、燃料カートリッジ１４に収納された燃料を節約することが可能になる。
【００５４】
なお、本実施形態では、アダプタ１３が１個の二次電池１２を収納する場合について説明したが、アダプタ１３が複数個の二次電池１２を収納し、充電回路３３が、この複数個の二次電池１２を充電する構成にすることも可能である。この構成によれば、アダプタ１３に複数個の二次電池１２が収納され、充電回路３３が複数個の二次電池１２を充電するので、携帯機器が必要とする電力量がより大きく変動しても、これに対応して電源供給することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、充電回路３３が、二次電池１２を充電すると共に、携帯機器へ電源供給する機能を有する場合について、説明した。しかし、携帯機器が内蔵する電池に適した充電電圧および充電電流で、燃料電池３１が発生する電力を電力供給用ケーブルを介して携帯機器の内蔵電池へ供給して、充電回路３３がこの内蔵電池を充電する機能をさらに備えるように構成することも、可能である。この構成によれば、携帯機器は、電源供給装置１０から電源供給を受けて動作しながら、内蔵電池が電源供給装置１０によって充電される。このため、電源供給装置１０が携帯機器から取り外された場合、内蔵電池が満充電の状態で携帯機器を使用することができ、利便性が向上する。
【００５６】
また、アダプタ１３に収納される二次電池１２は、携帯機器に内蔵される電池と同一種類の構成とすることも、可能である。この構成によれば、電源供給装置１０を使用しない場合、電源供給装置１０から二次電池１２を取り出して、取り出した二次電池１２を携帯機器の内蔵電池に用いることができる。また、携帯機器の内蔵電池が消耗した場合には、この内蔵電池を電源供給装置１０へ二次電池１２として収納して電源供給装置１０を使用することにより、携帯機器を使用しながら内蔵電池を充電することができ、利便性が向上する。また、アダプタ１３が複数個の二次電池１２を収納する場合には、同時に複数個の二次電池１２が充電されるので、さらに利便性が向上する。また、異なる電源仕様の複数のカメラといった携帯機器を保有する使用者は、各カメラに用いられる内蔵電池の種類に応じた複数のアダプタ１３を用意し、一台の充電器本体１１を保有することで、全てのカメラに対応することが可能な電源供給装置１０を得ることができる。
【００５７】
次に、本発明の第２の実施形態による燃料電池を用いた電源供給装置について説明する。なお、以下の記述では、図１〜図３と同一または相当する部分には同一符号を用いて、説明する。
【００５８】
図４は、この第２の実施形態による燃料電池３１を用いた電源供給装置４０の構成の概略を示す斜視図である。
【００５９】
電源供給装置４０は、直方体状をしたクレードル型の充電器本体４１と、この充電器本体４１の側面に着脱自在に収納される燃料カートリッジ１４とを備えている。充電器本体４１の側面には空気取り入れ口１５が形成されており、その底面にも同様な空気取り入れ口が形成されている。この電源供給装置４０は、充電器本体４１が三脚ネジによってその上面に載置されるカメラ４２の底面に締結されることにより、カメラ４２と一体化して使用される。
【００６０】
充電器本体４１は、上述した第１の実施形態による電源供給装置１０におけるものと同様な、燃料電池３１，ＤＣ／ＤＣ変換器３２，充電回路３３，ＡＣ／ＤＣ変換器３４，充電／電池出力切替回路３５および監視回路３６を内部に備えている。また、この第２の実施形態では、充電器本体４１は二次電池１２を着脱自在に直接収納し、第１の実施形態のようなアダプタ１３は使用されない。
【００６１】
また、この第２の実施形態では、充電回路３３は、充電器本体４１に収納される二次電池１２の種類に適した充電電圧および充電電流で、燃料電池３１が発生する電力を二次電池１２へ供給して充電する。また、充電／電池出力切替回路３５および監視回路３６は、充電器本体４１の上面に設けられたクレードル用の充電器側端子に接続されている。この充電器側端子は、充電器本体４１の上面にカメラ４２が載置されることにより、カメラ４２の底部に設けられたカメラ側端子と電気的に接続される。この接続により、監視回路３６はカメラ４２の使用状況を監視することが可能になる。また、充電／電池出力切替回路３５は、燃料電池３１が発生する電力または二次電池１２が出力する電力のいずれか一方を、監視回路３６の監視結果に応じて切り替えて、充電器側端子およびカメラ側端子を介してカメラ４２へ出力する。
【００６２】
このような本実施形態による電源供給装置４０でも、充電／電池出力切替回路３５による出力の切り替えにより、監視回路３６による監視結果、カメラ４２で必要とされる電力量の変動が小さい場合には、燃料電池３１が発生する電力がカメラ４２へ供給され、カメラ４２で必要とされる電力量の変動が大きい場合には、二次電池１２が出力する電力がカメラ４２へ供給される。このため、この電源供給装置４０によっても、急激に大きな電力をカメラ４２が必要とする場合であっても、カメラ４２に電源供給を適切に行える。また、本構成では、カメラ４２が充電器本体４１と一体化されるので、充電器本体４１と一体化したカメラ４２を自由に持ち運んで、電力消費を心配することなく、長時間使用することができる。
【００６３】
また、本実施形態でも、充電／電池出力切替回路３５は、ＡＣ/ＤＣ変換器３４がＡＣ電源に接続されると、ＡＣ電源からＡＣ/ＤＣ変換器３４を介して供給される電力、または二次電池１２が出力する電力のいずれか一方を、監視回路３６の監視結果に応じて切り替えて、カメラ４２へ出力する。このため、本実施形態でも、近くにＡＣ電源がある場合、ＡＣ電源から電源供給装置４０を介して携帯機器へ電力が供給されるため、燃料カートリッジ１４に収納された燃料を消費する必要がなくなり、燃料カートリッジ１４に収納された燃料を節約することが可能になる。
【００６４】
なお、本実施形態では、充電器本体４１が複数個の二次電池１２を収納して、複数個の二次電池１２を充電する構成にすることも可能である。この構成によっても、充電回路３３が複数個の二次電池１２を充電するので、カメラ４２が必要とする電力量がより大きく変動しても、これに対応して電源供給することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、カメラ４２が内蔵する電池に適した充電電圧および充電電流で、燃料電池３１が発生する電力を充電器側端子およびカメラ側端子を介してカメラ４２の内蔵電池へ供給して、充電回路３３がこの内蔵電池を充電するように構成することも、可能である。この構成によっても、カメラ４２は、電源供給装置４０から電源供給を受けて動作しながら、内蔵電池が電源供給装置４０によって充電される。このため、電源供給装置４０がカメラ４２から取り外された場合、内蔵電池が満充電の状態でカメラ４２を使用することができ、利便性が向上する。
【００６６】
また、充電器本体４１に収納される二次電池１２は、カメラ４２に内蔵される電池と同一種類の構成とすることも、可能である。この構成によっても、電源供給装置４０を使用しない場合、電源供給装置４０から二次電池１２を取り出して、取り出した二次電池１２をカメラ４２の内蔵電池に用いることができる。また、カメラ４２の内蔵電池が消耗した場合には、この内蔵電池を電源供給装置４０へ二次電池１２として収納して電源供給装置４０を使用することにより、カメラ４２を使用しながら内蔵電池を充電することができ、利便性が向上する。また、充電器本体４１が複数個の二次電池１２を収納する場合には、同時に複数個の二次電池１２が充電されるので、さらに利便性が向上する。
【００６７】
また、本実施形態では、電源供給装置４０の充電器本体４１がクレードル型をしている場合について説明した。しかし、図５に示す燃料電池３１を用いた電源供給装置５０のように、充電器本体５１をバッテリーパック形状に構成し、この充電器本体５１が二次電池１２および燃料カートリッジ１４を着脱自在に収納するようにしてもよい。
【００６８】
充電器本体５１は、上述した第２の実施形態による電源供給装置４０の充電器本体４１と同様な内部構造をしており、燃料電池３１，ＤＣ／ＤＣ変換器３２，充電回路３３，ＡＣ／ＤＣ変換器３４，充電／電池出力切替回路３５および監視回路３６を内部に備えている。また、充電器本体５１の側面には空気取り入れ口１５が形成されており、その底面にも同様な空気取り入れ口が形成されている。
【００６９】
充電器本体５１の上面の右端部には、円筒状に突出して形成された充電器側端子５１ａが設けられている。この充電器側端子５１ａの先端にはコネクタピン５１ｂが突出しており、このコネクタピン５１ｂは、充電器側端子５１ａがカメラ４２の電池室に挿入されることにより、電池室の内部に設けられたカメラ側端子と電気的に接続される。この接続により、監視回路３６はカメラ４２の使用状況を監視することが可能になる。また、充電／電池出力切替回路３５は、燃料電池３１が発生する電力または二次電池１２が出力する電力のいずれか一方を、監視回路３６の監視結果に応じて切り替えて、充電器側端子５１ａのコネクタピン５１ｂおよびカメラ側端子を介してカメラ４２へ出力する。
【００７０】
また、充電器側端子５１ａがカメラ４２の電池室に挿入され、充電器本体５１が三脚ネジによってカメラ４２の底面に締結されることにより、電源供給装置５０は、充電器本体５１がカメラ４２と一体化してグリップされて使用される。充電器本体５１の側面には、シャッターボタン５２、フォーカス・露出ロックボタン５３、およびコマンドダイヤル５４などが設けられており、電源供給装置５０がカメラ４２と一体化して使用される場合における、縦位置撮影時の操作性が向上させられている。
【００７１】
このような構成をした電源供給装置５０によっても、上述した第２の実施形態による電源供給装置４０と同様な作用効果が奏される。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
上述した各実施形態の電源供給装置１０，４０，５０は、カメラの他、携帯電話機やビデオカメラ、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)といった携帯機器にも使用することが出来、この場合においても、上記各実施形態と同様な作用効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態による燃料電池を用いた電源供給装置の構成の概略を示す斜視図である。
【図２】図１に示すアダプタを底面側から見た斜視図である。
【図３】図１に示す電源供給装置の回路構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による燃料電池を用いた電源供給装置の構成の概略を示す斜視図である。
【図５】第２の実施形態の変形例による燃料電池を用いた電源供給装置の構成の概略を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０，４０，５０…電源供給装置
１１，４１，５１…充電器本体
１１ａ，１１ｂ…収納部
１２…二次電池
１３…アダプタ
１３ａ…収納部
１４…燃料カートリッジ
１５…空気取り入れ口
１６…係止具
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…識別コード用の端子
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…電力供給用および情報交換用の電極
４２…カメラ
５１ａ…充電器側端子
５１ｂ…コネクタピン
５２…シャッターボタン
５３…フォーカス・露出ロックボタン
５４…コマンドダイヤル
【図１】
0005136011.tif 000002
【図２】
0005136011.tif 000003
【図３】
0005136011.tif 000004
【図４】
0005136011.tif 000005
【図５】
0005136011.tif 000006