(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、別途の電源無しに外部の光で各種携帯機器を充電するもので、携帯機器の機種を自動認識し、携帯機器内バッテリーの残留電流状態を感知して、完全かつ急速な充電を行なうものである。【解決手段】  全体構成要素を制御するＭＣＵ（１０）、充電装置に内蔵され太陽電池からの電力を充電する内蔵バッテリー（５０）、内蔵バッテリー（５０）に電力を供給する太陽電池（２０）、内蔵バッテリー（５０）に供給する電圧（充電電圧）の大きさを制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部（３０）、内蔵バッテリー（５０）の放電電圧の大きさを制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部（４０）、内蔵バッテリー（５０）の温度を感知する温度センサー（７０）、内蔵バッテリー（５０）から放電する電圧を外部機器に出力し、外部充電器から本発明の太陽電池充電装置に電圧が入力される電圧入出力部（６０）からなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池から生成された電力を外部機器内のバッテリーに充電する充電装置として、
ＭＣＵ、太陽電池から生成された電力を充電する内蔵バッテリー、太陽電池から内蔵バッテリーへの充電作用を断続（スイッチング）し、内蔵バッテリーに供給する電圧（充電電圧）の大きさを制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部、内蔵バッテリーに充電された電圧が外部機器の方に放電される放電作用を断続し、放電電圧の大きさを制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部、内蔵バッテリーの温度を感知する温度センサー、内蔵バッテリーから放電される電圧を外部に方に出力し、上記の内蔵バッテリーに外部充電器の出力電圧を供給するために外部から電圧が入力される共通の接続端子を持つ電圧入出力部を含めることを特徴とする太陽電池を利用した携帯機器充電装置。
【請求項２】
上記のＭＣＵは、
上記の内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭの制御部、上記の内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭの制御部、上記の温度センサーによって感知したバッテリー温度が許容範囲より実質的に大きいときには上記の内蔵バッテリー充電ＰＷＭの制御部に上記の内蔵バッテリー充電ＰＷＭの動作を停止させる温度監視部を含めることを特徴とする請求項１記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置。
【請求項３】
上記のＭＣＵは、
上記の内蔵バッテリー充電ＰＷＭにＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭの制御部、上記の内蔵バッテリー放電ＰＷＭにＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭの制御部、内蔵バッテリーの充電電圧と電流を測定して、これら充電電圧と充電電流が所定の基準値より実質的に大きければ上記に内臓バッテリー充電ＰＷＭの制御部に内蔵バッテリーＰＷＭの動作を停止させる内蔵バッテリー過充電防止部を含めることを特徴とする請求項１記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置。
【請求項４】
上記のＭＣＵは、
上記の内蔵バッテリー充電ＰＷＭにＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭの制御部、上記の内蔵バッテリー放電ＰＷＭにＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭの制御部、上記の電圧入出力部の接続端子（Ｔ）に繋がる外部機器バッテリーの電圧と電流及びインピーダンスを測定することで、測定した外部機器バッテリーの電圧と電流に適合した放電電圧と電流を算出して、上記の内臓バッテリー放電ＰＷＭの制御部に上記の内蔵バッテリー放電ＰＷＭが電圧を変化させるようにする外部機器機種認識部を含めることを特徴とする請求項１記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置。
【請求項５】
上記ＭＣＵは、
上記の内蔵バッテリー充電ＰＷＭにＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭの制御部、上記の内蔵バッテリー放電ＰＷＭにＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭの制御部、上記の電圧入出力部の接続端子（Ｔ）に繋がっている負荷の電流と電圧を測定して、負荷電流が設定値の最小値より大きく、負荷電圧が設定された電圧範囲の最大値以下であれば、上記の内蔵バッテリー放電ＰＷＭの制御部に、上記の内蔵バッテリー放電ＰＷＭを制御して電圧入出力部から出力される電圧を昇圧させる、電圧ポンプ機能部を含めることを特徴とする請求項１記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置。
【請求項６】
上記の電圧入出力部は、
上記の内蔵バッテリーから放電される電圧を接続端子を通じて外部へ出力するための線路を形成する第１スイッチング手段と、外部充電器から出力される電圧を接続端子を通じて入力を得て内蔵バッテリーを充電させる線路を形成する第２スイッチング手段を含めることを特徴とする請求項１記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置。
【請求項７】
上記の内臓バッテリーの放電電圧によって発光する発光源と、この発光源をオン・オフするスイッチを含む発光部がその上に含まれることを特徴とする請求項１記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、ＭＰ３、デジタルカメラ等のバッテリーを太陽光を利用して充電できる太陽電池充電装置に関するもので、より具体的には、高効率のＬｉ−Ｐｏｌｙｍｅｒ電池を内蔵して太陽電池（ソーラセル）だけで充電ができ、電気がない場所でも太陽光で内蔵バッテリーを充電して外部機器に電力の提供ができ、太陽光がない場合には外部充電器から共通の接続端子を通じて電圧の供給を受けて自己充電できるという、太陽電池を利用した携帯機器充電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
常用の交流電気を自然エネルギーで代替する技術が多く研究されてきた。特に太陽電池は、無限であるとも言える自然光（人工光も含める）から電力を得るための素子として、接続してその効率が増加する方向に発展している。
最近、太陽電池を電源として使用する機器が多く開発されているが、大部分は小電力用（電子手帳、時計、電子計算機など）電子機器に過ぎないし、バッテリー充電器のような比較的高い電力を必要とする用途には、まだ十分でないのが現実で、継続的研究が必要である。
【特許文献１】特開２００５−５７９８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
太陽電池を利用した携帯機器の充電器としてはいくつかの先行技術があるが、これらの先行技術では、既存の常用の電源用充電器から電源を太陽電池に変えたこと以上の技術的効果が期待できない。特に、携帯機器のバッテリーは、放電によって電圧が落ちても室温で若干の時間放置すると再び元の電圧に回復する現象が起こるので、既存の太陽電池充電器では、このような場合に充電器の電圧をバッテリーの方に供給でしなくなる事態が発生する。
【０００４】
また、充電装置を外部機器ごとに、別途の電圧・電流仕様に設計して生産するか、あるいは汎用であるとしても各機種に対する情報を使用者が選択しなければならないなどの不便がある。
【０００５】
そして、太陽電池から電力を発生させるには不充分な外部光しか得られない場合には、太陽電池充電装置としての機能を充分に遂行できない。一部製品の場合には、必要の都度自己の太陽電池ではなく、外部充電器の太陽電池充電装置の内臓バッテリーから充電される機能が付いているものもある。しかし、このような製品では、太陽電池充電装置から出力される端子と外部充電器から太陽電池充電装置に入力される端子とが別個に設置されており、使用者に混同させたり、生産原価及び製品の故障率の側面で不利な問題がある。
【０００６】
従って、本発明者は太陽電池を利用して携帯電話、ＭＰ３、デジタルカメラなどの携帯機器のための充電装置を開発しながら、従来の充電装置が持っている問題点を解決し、新しい有用な機能を付け加えるように研究開発して本発明による充電装置を完成した。
【０００７】
よって、本発明の目的は別途の電源無しに外部光で各種携帯機器を充電する充電装置において、人工知能的に携帯機器の機種を認識して完全充電ないしは急速充電を行い、携帯機器内のバッテリーの残留電流状態を感知して本装置側の電圧を昇圧させるため完全に充電させる電圧ポンプ機能を加えたことを主要構成とする太陽電池充電装置を提供するものである。
本発明の他の目的は、本太陽電池充電装置から外部機器の方に電圧が出力される端子と、外部充電器から本太陽電池の方に電圧が入力される端子を共通化したことを特徴とする太陽電池充電装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の問題を解決するために、請求項１記載の発明は、太陽電池から生成された電力を外部機器内のバッテリーに充電する充電装置として、ＭＣＵ、太陽電池から生成された電力を充電する内蔵バッテリー、太陽電池から内蔵バッテリーへの充電作用を断続（スイッチング）し、内蔵バッテリーに供給する電圧（充電電圧）の大きさを制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部、内蔵バッテリーに充電された電圧が外部機器の方に放電される放電作用を断続し、放電電圧の大きさを制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部、内蔵バッテリーの温度を感知する温度センサー、内蔵バッテリーから放電される電圧を外部に方に出力し、上記の内蔵バッテリーに外部充電器の出力電圧を供給するために外部から電圧が入力される共通の接続端子を持つ電圧入出力部を含めることを特徴とする太陽電池を利用した携帯機器充電装置である。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、上記のＭＣＵは、上記の内蔵バッテリー充電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭの制御部、上記の内蔵バッテリー放電ＰＷＭ部にＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭの制御部、上記の温度センサーによって感知したバッテリー温度が許容範囲より実質的に大きいときには上記の内蔵バッテリー充電ＰＷＭの制御部に上記の内蔵バッテリー充電ＰＷＭの動作を停止させる温度監視部を含めることを特徴とする請求項１記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、上記のＭＣＵは、上記の内蔵バッテリー充電ＰＷＭにＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭの制御部、上記の内蔵バッテリー放電ＰＷＭにＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭの制御部、内蔵バッテリーの充電電圧と電流を測定して、これら充電電圧と充電電流が所定の基準値より実質的に大きければ上記に内臓バッテリー充電ＰＷＭの制御部に内蔵バッテリーＰＷＭの動作を停止させる内蔵バッテリー過充電防止部を含めることを特徴とする請求項１記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、上記のＭＣＵは、上記の内蔵バッテリー充電ＰＷＭにＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭの制御部、上記の内蔵バッテリー放電ＰＷＭにＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭの制御部、上記の電圧入出力部の接続端子（Ｔ）に繋がる外部機器バッテリーの電圧と電流及びインピーダンスを測定することで、測定した外部機器バッテリーの電圧と電流に適合した放電電圧と電流を算出して、上記の内臓バッテリー放電ＰＷＭの制御部に上記の内蔵バッテリー放電ＰＷＭが電圧を変化させるようにする外部機器機種認識部を含めることを特徴とする請求項１記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置である。
【００１２】
さらに請求項５記載の発明は、上記ＭＣＵは、上記の内蔵バッテリー充電ＰＷＭにＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭの制御部、上記の内蔵バッテリー放電ＰＷＭにＰＷＭ信号を転送して制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭの制御部、上記の電圧入出力部の接続端子（Ｔ）に繋がっている負荷の電流と電圧を測定して、負荷電流が設定値の最小値より大きく、負荷電圧が設定された電圧範囲の最大値以下であれば、上記の内蔵バッテリー放電ＰＷＭの制御部に、上記の内蔵バッテリー放電ＰＷＭを制御して電圧入出力部から出力される電圧を昇圧させる、電圧ポンプ機能部を含めることを特徴とする請求項１記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置である。
【００１３】
請求項６記載の発明は、上記の電圧入出力部は、上記の内蔵バッテリーから放電される電圧を接続端子を通じて外部へ出力するための線路を形成する第１スイッチング手段と、外部充電器から出力される電圧を接続端子を通じて入力を得て内蔵バッテリーを充電させる線路を形成する第２スイッチング手段を含めることを特徴とする請求項１記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置である。
【００１４】
請求項７記載の発明は、上記の内臓バッテリーの放電電圧によって発光する発光源と、この発光源をオン・オフするスイッチを含む発光部がその上に含まれることを特徴とする請求項１記載の太陽電池を利用した携帯機器充電装置である。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明によれば、太陽光から電気を得て携帯機器を充電することでいつどこでも充電しながら携帯機器が使用できる効果がある。また、人工的に過熱、過充電状態を感知して安全性も高めるだけでなく、人工的に接続されている外部機器の機種を自動認識することで最適な充電及び急速充電ができるし、電圧ポンプ機能のよって外部危機の状態を自動感知して安全充電ができる効果がある。そして、太陽光またはその他外部光が弱いために内蔵バッテリー（５０）が充電できないかその他の必要時に外部の充電器から内蔵バッテリー（５０）を充電することができる効果がある。この場合にも共通の入出力接続端子だけを使用するためにその構成が単純となり、使用者には操作混同の憂慮がなくなるために使用上の便利性を図ることができ、また、本発明の充電装置が別途の優れた携帯機器になるために、非常灯機能とかその他に生活に有用な多様な機能を容易に付加えられるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１を参照するときに、本発明の構成は、全体構成要素を制御するＭＣＵ（１０）、本発明の充電装置に内蔵させた太陽電池から電力を充電する内蔵バッテリー（５０）、内蔵バッテリー（５０）に電力を供給する太陽電池（２０）、太陽電池（２０）から内蔵バッテリー（５０）へ充電作用を断続（スイッチング）し内蔵バッテリー（５０）に供給する電圧（充電電圧）の大きさを制御する内蔵バッテリー充電ＰＷＭ（３０）（以下、「充電ＰＷＭ」という）部、内蔵バッテリー（５０）に充電された電圧が外部機器の方へ放電される放電作用を断続し放電電圧の大きさを制御する内蔵バッテリー放電ＰＷＭ（４０）（以下、「放電ＰＷＭ」という）部、内蔵バッテリー（５０）の温度を感知する温度センサー（７０）、内蔵バッテリー（５０）から放電される電圧を外部機器の方に出力し外部充電器から本発明の太陽電池充電装置の方へ電圧が入力される電圧入出力部（６０）を含める。
【００１７】
上記の充電ＰＷＭ（３０）及び放電ＰＷＭ（４０）は各々スイッチング端子（Ｑ１、Ｑ２）とＩｎｄｕｃｔｏｒ（Ｌ１、Ｌ２）を含めており、各スイッチング端子のオン・オフ制御はＭＣＵ（１０）で行なわれる。ＰＷＭ制御によって入力電圧をスイッチングして電圧値を制御する技術は、スイッチング電源装置（ＳＭＰＳ）域はインバーターなどの分野で通常的に使用される技術なので詳細な説明は省略する。
電圧入力部（６０）には、外部機器が接続される接続端子（Ｔ）とこの接続端子の電圧と電流を測定するセンサー部（Ｓ）及び入出力方向を転換するスイッチングダイオードＤ２、Ｄ３が含まれる。
上述の主要構成以外に、図１の左側のように本発明では懐中電灯（Flashlight）機能をする発光ＬＥＤとスイッチを含める発光部（８０）が連結可能である。
【００１８】
図２は、図１と同じ構成が内部に設置された本発明の充電装置の外観を例示している。しかし、本発明の外観が必ずしも図２と同じように構成されるのではなく、図２はデザイン上の一例として挙げたことに過ぎない。図２で、上面には太陽電池（２０）が位置しており、側面には外部機器の携帯電話の連結コネクターが連結される電圧入出力部（６０）の接続端子Ｔが設置されている。図２で電圧が入出力される接続端子Ｔが一つだけ設置されていることがわかる。この共通の接続端子Ｔを通じて、電圧を供給する外部機器（携帯電話、ＭＰ３など）のみならず、本装置を充電するために電圧を供給する外部充電器（図示無し）も接続して使用できる。
【００１９】
一方、図３を参照しながら、ＭＣＵ（１０）の細部構成に対して説明する。図３を見ると、ＭＣＵ（１０）は内蔵バッテリー充電ＰＷＭの制御部（１１０）、内蔵バッテリー放電ＰＷＭの制御部（１２０）、内蔵バッテリー温度監視部（１４０）外部機器機種認識部（１５０）、電圧ポンプ機能部（１７０）、内蔵バッテリー過充電防止部（１６０）、上記の各構成要素の機能上必要なデーターを貯蔵しているメモリ（１３０）で構成される。
上記の各構成要素については、以下の図４と一緒に具体的に説明する。
【００２０】
本発明の詳細の作用を説明する前に、まず、図１と図３を参照しながら各部の概括的な機能に関して説明する。本発明の全機能に関与しているＰＷＭ制御部（１１０、１２０）に対して説明する。これらは内蔵バッテリー（５０）の充電及び放電機能をスイッチングするのは勿論、ＰＷＭによるパルス幅変調を通じて充電及び放電を調節する。本発明において充電及び放電は交番的に行なわれる。即ち、電圧入出力部（６０）に外部機器が連結されない状態で内蔵バッテリー（５０）だけに太陽電池（２０）からの電圧が供給される充電モードでは充電ＰＷＭ（３０）のみ動作し、反面、電圧入出力部（６０）に外部機器が連結されていて内蔵バッテリー（５０）から外部への電力が提供される放電モードでは放電ＰＷＭ（４０）のみ動作する。
以下、図１〜図４を参照しながら本発明による装置の作用を機能項目別に説明する。
【００２１】
１．  内蔵バッテリー（５０）の過熱防止機能
この機能は本発明による充電装置を保護するための機能であり、内臓バッテリー（５０）の電圧と充電電流及びバッテリー発熱温度を測定することで行なわれる。まず、ＭＣＵ（１０）の内蔵バッテリー温度監視部（１４０）ではバッテリー表面に付着されるか隣接している温度センサー（７０）の出力値によって常に内蔵バッテリー（５０）の発熱温度を監視している。図４でのようにバッテリー温度が許容温度範囲の最大値以上のときには（２０１）、内蔵バッテリー温度監視部（１４０）は内蔵バッテリー（５０）が現在過充電中の状態であると判断してＭＣＵ（１０）の内蔵バッテリー充電ＰＷＭの制御部（１１０）に充電ＰＷＭ（３０）の動作を停止させて太陽電池（２０）からの電力が内蔵バッテリー（５０）の方に認可されないようにする。バッテリー温度の許容温度範囲はＭＣＵ（１０）のメモリ（１３０）に貯蔵させており、内蔵バッテリー温度監視部（１４０）ではメモリ（１３０）を参照する。
【００２２】
２．  内蔵バッテリー（５０）の過充電防止機能
内蔵バッテリー（５０）の過充電防止は上で説明したような発熱防止以外により確実な保護をするために内蔵バッテリー過充電防止部（１６０）を構成した。内蔵バッテリー過充電防止部（１６０）では、内蔵バッテリー（５０）の充電電圧と電流を測定する。
充電電圧は図１で「Ａ」と表示された位置の電圧を測定し、充電電流はこの「Ａ」地点を流れる電流を測定する。この電流の測定のためには内蔵バッテリー（５０）へ流れる電流通路に小さい値（普通、数Ω以下）の抵抗を直列に連結し、この抵抗両端の電圧降下を測定すればできる。このように特定線路を流れる電流を測定する技術は電気回路分野の一般的なものであるために具体的な説明は避けることにする。内蔵バッテリー（５０）への充電電圧と充電電流を測定した結果、これら充電電圧と充電電流が既にメモリ（１３０）に貯蔵しておいた所定の基準値（例えば、太陽電池の電圧）以上になれば（図４の２０３）、内蔵バッテリー（５０）が現在過充電状態であると判断し、上で説明したように、ＭＣＵ（１０）の内蔵バッテリー充電ＰＷＭの制御部（１１０）に充電ＰＷＭ（３０）を停止させてそれ以上内蔵バッテリー（５０）へ電流が供給されないようになり、内蔵バッテリー（５０）を保護する。
【００２３】
３．  外部機器別急速充電機能
ＭＣＵ（１０）の外部機器機種認識部（１５０）では、使用者が設定しなくても自動に現在電圧入出力部（６０）に連結されている外部機器に使用されたバッテリーに必要な充電電圧と充電電流が認識できる（即ち、外部機器機種認識機能）。
例えば、各国で生産される携帯電話の機種によって携帯電話内部の充電回路が各々異なるために一定した充電方式では多様な携帯電話内部のバッテリーを効率的には完全に充電できない。従って、ＭＣＵ（１０）の外部機器機種認識部（１５０）では接続端子（Ｔ）に繋がる外部機器バッテリーの電圧と電流及びインピーダンスを測定することで、その外部機器がどのような機種であるか認識できる。例えば、メモリ（１３０）に多様な外部機器機種別にバッテリーの電圧・電流仕様を貯蔵しておいて、外部機器機種認識部（１５０）で測定したバッテリーの電圧と電流から現在繋がっている機種を探し出してその機種に適合した電圧と電流を放電させる。
【００２４】
このような観点から、本発明による充電装置では全外部機器の機種に対応して最適の状態で出力電圧を提供するために、どのような機種であっても完全充電ないしは急速充電の効果が得られる。このように自動で機種認識をした後の急速充電が行なわれる作用に対して具体的に説明する。
まず、図４で負荷電流と設定範囲を比較する段階（２０４）での比較結果、負荷電流が設定値の最小値以下である条件（２０５）では、電位差によって内蔵バッテリー（５０）から外部機器に自然に急速充電が行なわれるようになる（２０６）。一方、上記の外部機器機種認識部（１５０）で認識された外部危機のバッテリーに適合した充電設定電圧と現在外部機器バッテリーの電圧（以下において、「バッテリー電圧」という）を比較して（２０７）、万一バッテリー電圧が充電設定電圧範囲の最大値以上であったり（２０９）、バッテリー電圧が充電設定電圧範囲の最小値以下であれば（２１１）、それ以上充電する必要がないので充電が終了され（２１３）、バッテリー電圧が充電設定電圧範囲の最大値より小さいか（２１３）最小値より大きければ（２１５）、内蔵バッテリー（５０）から外部機器バッテリーに充電設定電圧が供給され急速充電が行なわれるようになる（２０６）。
【００２５】
４．  電圧ポンプ機能
図３の電圧ポンプ機能部（１７０）で、電圧ポンプとは、文字通りに、電圧をその源（即ち、本発明の充電装置に内蔵される内蔵バッテリー（５０））からその目的物（即ち、携帯電話などの外部機器）の方へ汲み取って注入する機能を意味する。機能的に説明すれば、外部機器内のバッテリーでは。その特性上放電されて電圧が落ちても一定時間が過ぎたらバッテリーの残留電流状態によって電圧レベルが一時的に回復される。その時に既存ではその源から目的物への電位差が発生しないため充電装置の内蔵バッテリーから外部機器の方に電圧が供給されない問題があった。本発明ではそのような場合に自動感知してその源の電圧（即ち、内蔵バッテリー（５０）の放電電圧）を自動に昇圧させることによって外部機器のバッテリーとの電位差を形成して継続的に充電装置の内蔵バッテリー（５０）から外部機器の方へ電圧が供給されるように制御する。
【００２６】
そのためは電圧入出力部（６０）のセンサー部（Ｔ）から現在連結されている負荷（即ち、外部機器）の電流と電圧（負荷電流と負荷電圧）を測定する。負荷電圧が図１でと同じように電圧入出力部（６０）の「Ｂ」地点の電圧を読み取ることによって測定が可能であり、負荷電流はセンサー部（Ｓ）を通じて測定可能である。センサー部（Ｓ）は先に説明したように電圧入出部（６０）の電流線路と直列に小さい値の抵抗（普通、数Ω以下）を連結して構成できるし、その抵抗の両端で認識される電圧降下値を測定することによってその抵抗を流れる電流値が分かるし、外部機器の端子電流と電圧、インピーダンスなどを把握することができるようになる。
【００２７】
このように測定された負荷電流を設定された電流範囲と比較して（図４の２０４）負荷電流が設定値の最小値より大きいし（２１７）測定された負荷電圧が設定された電圧範囲の最大値以下であれば（２１９）電圧ポンプ機能を遂行するようになる（２２１）。即ち、ＭＣＵ（１０）の電圧ポンプ機能部（１７０）は内蔵バッテリー放電ＰＷＭの制御部（１２０）に放電ＰＷＭ（４０）を制御して電圧入出力部（６０）から出力される電圧を昇圧させるようにする。ＰＷＭの場合にはパルス幅の変化によって出力レベルが変化されるので、スイッチング素子（Ｑ２）のスイッチングサイクルを変化させて放電電圧の昇圧することは用意に実施できる。
このように、内蔵バッテリー（５０）の放電電圧が電圧入出力部（６０）に接続された負荷（即ち、外部機器）の電圧より高くなるために自動で内蔵バッテリー（５０）にある電力が外部機器の方へ″ポンピング″できるのである。
【００２８】
５．  外部充電器からの電圧供給による内蔵バッテリー充電
本発明の目的のなかで一つである外部充電器から内蔵バッテリー（５０）を充電する場合でも使用者は上記の電圧入出力部（６０）に外部充電器の電圧出力プラグを連結することだけすればできる。図１を参照すると、内蔵バッテリー（５０）から外部の方へ放電されるときには電圧入出力部（６０）のスイッチングダイオードのなかで順方向に連結されたＤ３及び接続端子Ｔを通じて外部機器の方へ出力される。反面、外部充電器から接続端子Ｔ通じて内蔵バッテリー（５０）の方に電圧が供給されるときには電圧入出力部（６０）のスイッチングダイオードのなかでＤ３は逆方向であるために入力電圧は順方向に連結されたＤ２を通じて充電ＰＷＭ（３０）に連結されて太陽電池（２０）の代わりに内蔵バッテリー（５０）に充電電圧を提供することになる。その時にＭＣＵ（１０）では上記のセンサー部（Ｓ）の電流の流れが逆方向に変わったことが感知できるので、これに対応して内蔵バッテリー充電ＰＷＭの制御部（１１０）に上記の充電ＰＷＭ（３０）を適切に制御させることで、外部充電器から提供される電圧及び電流に相応して内蔵バッテリー（５０）への充電が最適に制御できる。
【００２９】
６．  非常灯機能
付加的機能として、図１で表した発光部（８０）を付加えれば、内蔵バッテリー（５０）を電源とする非常灯ないしは懐中電灯（Flashlight）機能ができる。発光部（８０）には電力消耗が非常に少ないＬＥＤを利用することができるし、このＬＥＤをオン・オフできるスイッチング（ＳＷ）が追加できる。現在、携帯電話には一般化されて誰でも持って歩く生活必修品となっている。これと一緒に本発明の太陽電池充電器もまた携帯していつも携帯電話を充電させることができるし、これに非常灯機能が付加されることによって危急状況の克服ができる。
ＬＥＤはその寿命が半永久的であるために、電源だけ準備されていればいつでもその機能が発揮できる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、携帯機器を製造し、それを使用する産業において特に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明装置の全体的な構成図である。
【図２】本発明装置の斜視図である。
【図３】図１中のＭＣＵの詳細構成図である。
【図４】本発明装置の作用説明のためのアルゴリズム構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０…ＭＣＵ
２０…太陽電池
３０…内蔵バッテリー充電ＰＷＭ
４０…内蔵バッテリー放電ＰＷＭ
５０…内蔵バッテリー
６０…電圧入出力部
７０…温度センサー
８０…発光部
Ｑ１，Ｑ２…スイッチング端子
Ｌ１，Ｌ２…Ｉｎｄｕｃｔｏｒ
Ｔ…接続端子
Ｓ…センサー部
Ｄ２，Ｄ３…スイッチングダイオード
１１０…内蔵バッテリー充電ＰＷＭの制御部
１２０…内蔵バッテリー放電ＰＷＭの制御部
１３０…メモリ
１４０…内蔵バッテリー温度監視部
１５０…外部機器機種認識部
１６０…内蔵バッテリー過充電防止部
１７０…電圧ポンプ機能部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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