(57)【要約】【課題】変圧整流機能を保つだけでなく、二次電池の充電器として使用可能である多機能旅行用充電器を提供する。【解決手段】変圧器本体１０は電源プラグ１１を有し、交換式電源変換装置を有することで、電源プラグ１１により得る電源を変圧・整流し、直流電源出力端１７からＤＣ電源を提供する。変圧器本体１０は一次電池または二次電池２０を入れて導通させる電池ケース部１４を有する。電池ケース部１４は変圧器本体１０に内蔵される充電制御回路と直流昇圧制御回路を含む。充電制御回路は交換式電源変換装置と直流電源出力端１７の間に電気的に接続される。電池ケース部１４は充電制御回路に電気的に接続され、ケース内の二次電池を充電可能である。直流昇圧電圧制御回路は電池ケース部１４と直流電源出力端１７の間に電気的に接続され、一次電池または二次電池２０が出力したＤＣ直流電圧を昇圧し、直流電源出力端１７から電子製品に提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源プラグを有し、その内部に交換式電源変換装置を有することで、電源プラグにより得る電源を変圧して整流したのち、直流電源出力端から電子製品に必要なＤＣ電源を提供する変圧器本体を備える多機能旅行用充電器であって、
変圧器本体は、特定の分離可能な一次電池または二次電池を入れてそれを導通させることが可能である電池ケース部を有し、
電池ケース部は変圧器本体に内蔵される充電制御回路と直流昇圧制御回路を有し、充電制御回路は交換式電源変換装置と直流電源出力端の間に電気的に接続され、
電池ケース部は充電電源を得られるように充電制御回路に電気的に接続されることでケース部内の二次電池を充電可能であり、
直流昇圧電圧制御回路は電池ケース部と直流電源出力端の間に電気的に接続されることで、一次電池または二次電池が出力したＤＣ直流電圧を昇圧したののち、直流電源出力端から電子製品に提供することが可能であることを特徴とする多機能旅行用充電器。
【請求項２】
電池ケース部と直流昇圧制御回路の間には切換回路を有し、切換回路は手動制御切換回路と自動制御切換回路などのいずれか一つから構成され、電池ケース部と充電制御回路の間には単方向導通の電子ユニットを有することを特徴とする請求項１に記載の多機能旅行用充電器。
【請求項３】
手動制御切換回路は、変圧器本体に配置されかつ切換スイッチまたはプッシュスイッチから構成される制御ユニットを有することを特徴とする請求項２に記載の多機能旅行用充電器。
【請求項４】
電池ケース部は、開放式の形態を呈することを特徴とする請求項１に記載の多機能旅行用充電器。
【請求項５】
電池ケース部は、スライド式カバーまたははね上げ式カバーを有することを特徴とする請求項４に記載の多機能旅行用充電器。
【請求項６】
電池ケース部は、外端面にカバーを有する横向きの引き出し式ケース部であることを特徴とする請求項１に記載の多機能旅行用充電器。
【請求項７】
変圧器本体の交換式電源変換装置は交流直流変換（AC TO DC）または直流直流変換（DC TO DC）などのいずれか一つで構成されることを特徴とする請求項１に記載の多機能旅行用充電器。
【請求項８】
充電制御回路は、充電ユニットと定電圧／定電流の充電モジュール（charge CV/CC）とを有することを特徴とする請求項１に記載の多機能旅行用充電器。
【請求項９】
変圧器本体の直流電源出力端はケーブルとＵＳＢ出力ポートなどのいずれか一つから構成されることを特徴とする請求項１に記載の多機能旅行用充電器。
【請求項１０】
変圧器本体はリチウム電池用の充電端子と固定部を有し、リチウム電池用の充電端子は充電電源を得られるように直流電源出力端に電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の多機能旅行用充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旅行用充電器に関し、詳しく言えば単なる変圧整流機能を有する純充電器としても、単なる二次電池の充電器または無停電充電器としても使用することも可能であり、一次電池との組み合せにより緊急電源供給器として使用することも可能である多機能一体型の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＰ３、ＰＤＡ、デジタルカメラなどの一般的な３Ｃ電子製品の標準装備は図１に示すように旅行用充電器１００を含む。旅行用充電器は変圧器本体１０と、通電差込口に差し込まれる電源プラグ１１（例えば二つの金属ブレード）を含むため、変圧器本体１０内部の電源変換装置を介して電源プラグを通電差込口（図示なし）に差し込むことにより得る交流電源または直流電源を変圧・整流し、そののち直流電源出力端１７とケーブル１７１から出力し、３Ｃ電子製品に必要な直流電源を提供することが可能である。直流電源は4.5Ｖから9Ｖ電圧が一般的である。
【０００３】
旅行用充電器１００は交流差込口または直流差込口を有する室内で電源を得なければならないため、室外に持っていけば使い物にならずただの荷物になる。例えば受信中の第三世代携帯電話の内部電源がもうすぐ切れそうな場合、その場で電源を緊急供給しないと通信中断またはデータ漏洩を発生するため、非常にわずらわしいだけでなく、極大な損失に成りかねないこともよくある。
【０００４】
また前記旅行用充電器１００は出荷の際に電源プラグ１１（例えば二つの金属ブレード）が既に固定されている。かつ通電差込口が国によって違う。したがって、外国で使用する場合、プラグ変換器を持たないと使用できないことがある。またあらゆる旅行用充電器１００の接続部１７２は出荷の際に特定の電子製品のみに対応するような設計になっているため、外出先で任意の充電器を使用できないだけでなく、大変な困難を強いられることがある。
したがって、前記旅行用充電器の問題点に対し解決法を提出することが本発明の主な課題である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、本来の単なる旅行用充電器機能である変圧整流機能を保つだけでなく、変圧器本体に電池ケース部を配置することにより一つ以上の単なる二次電池の充電器として使用することが可能である多機能旅行用充電器を提供することである。
本考案のもう一つの目的は、電池ケース部に二次電池を入れることにより交流中断の際に無停電充電器として電子製品を持続的に充電することが可能である多機能旅行用充電器を提供することである。
本考案のまたもう一つの目的は、外出先でも電池ケース部にアルカリ電池などの一次電池を入れることにより緊急電源供給器として電源を即時に補充することができ、かつ利便性と実用性を兼ね備える多機能旅行用充電器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明が採用した技術手段は変圧器本体を設置することである。
変圧器本体は電源プラグを有し、その内部に交換式電源変換装置を有することで電源プラグにより得る電源を変圧・整流し、そののち直流電源出力端から電子製品に必要なＤＣ電源を提供することが可能である。その特徴は次の通りである。
【０００７】
変圧器本体は特定の分離可能な一次電池または二次電池を入れてそれを導通させることが可能である電池ケース部を有する。
電池ケース部は変圧器本体に内蔵される充電制御回路と直流昇圧制御回路を含む。そのうち充電制御回路は交換式電源変換装置と直流電源出力端の間に電気的に接続される。
電池ケース部は充電電源を得られるように充電制御回路に電気的に接続されることでケース内の二次電池を充電可能である。
【０００８】
直流昇圧電圧制御回路は電池ケース部と直流電源出力端の間に電気的に接続されることで、一次電池または二次電池が出力したＤＣ直流電圧を昇圧し、そののち直流電源出力端から電子製品に提供することが可能である。
上述した特徴により、電池ケース部は需要に応じ、開放状を呈するか或いはカバーを有することも可能であり、軸方向に沿う引き出し式ケース部を含むことも可能である。
さらに直流電源出力端はケーブルと変圧器本体に配置されるＵＳＢ出力ポートを含む。
上述した特徴により、本発明は周知の旅行用充電器より体積を増大させることなく、単なる旅行用充電器、単なる二次電池充電器、無停電充電器と緊急電源供給器などによる4in１の一体型の効果を達成することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図２から図４Ａに示すように、本発明の一実施例では周知の変圧器本体１０にケース部１４を設け、ケース部内に導電端子１４２を配置することにより分離可能な電池２０を入れ、導通させる。図２は二つの電池２０を充電可能な開放式電池ケース部１４を示す斜視図であるが、本発明は必ずしもこれに限らない。つまり電池ケース部１４を一つの電池２０のみを収容する形態にすることも可能である。また電池２０は充電可能な二次電池２０ｂと充電不可能な一次電池２０ａを含むことが可能である。
【００１０】
図３は本実施例の回路を示すブロック図であり、図４Ａは図２に示す変圧器本体１０の内部構造を示す模式図である。図に示すように変圧器本体１０は電源プラグ１１を有し、その内部に交換式電源変換装置１２を有し、電源変換装置１２は電源プラグ１１に連接する入力回路１２１、変圧ユニット１２２と整流回路１２３から構成されるため、図４Ｂに示すように電源プラグ１１により得る充電用の電源を変圧・整流し、そののち直流電源出力端１７から電子製品に必要な直接充電回路Ａ、即ち一般的な旅行用充電器の機能を提供することが可能である。この時、電池ケース部１４に電池は入っていない。二次電池２０ｂが入っている場合、充電制御回路１３は図４Ｃに示すように電池ケース部１４において充電回路Ｂを生成する。交換式電源変換装置は先行技術（Prior Art）による一般的な変圧器本体１０の既設のユニットとなり、交流直流変換（AC TO DC）または直流直流変換（DC TO DC）などの任意の形態を含む電源変換装置から構成される。これは本発明の請求範囲でないため、詳しい説明を省略する。
【００１１】
本実施例の特徴は変圧器本体１０が電池ケース部１４を有し、電池ケース部１４が変圧器本体１０に内蔵される充電制御回路１３と直流昇圧制御回路１６を含むことである。そのうち充電制御回路１３は交換式電源変換装置１２と直流電源出力端１７の間に充電用の電源を取り、図４Ｃに示すように電池ケース部１４内の二次電池２０ｂを充電することが可能である。二次電池２０ｂはＡＡまたはＡＡＡのニッケル水素（Ni-MH）電池が好ましいが、必ずしもこれに限らない。つまり電池ケース部１４を単なる二次電池２０ｂの充電器にすることも可能である。二次電池２０ｂが充電飽和状態にある際、電池ケース部１４から二次電池を取り出し、一般的な３Ｃ電子製品の電池として使用することが可能である。二次電池が電池ケース部１４内に持続的に収納され、電源プラグ１１の電源が中断されてしまった（停電したか或いは外出の際にプラグが抜かれた）場合、充電制御回路１３は給電を停止させる。この時、電池ケース部１４と直流昇圧制御回路１６の間の切換回路１５は図４Ｄに示すように自動または手動で導通（ＯＮ）状態に調整されるため、電池ケース部１４内の二次電池２０ｂは放電を開始する。また電池ケース部１４と充電制御回路１３の間には単方向導通の電子ユニットＤ１（例えばダイオード）が配置されるため、無停電給電回路Ｃは直流昇圧制御回路１６を経過する。また二つのＡＡまたはＡＡＡのニッケル水素電池はその出力電圧が3Ｖ（1.5*2）であるため、一般的な３Ｃ電子製品に求められる4.5Ｖから9ＶのＤＣ電圧を満たすことができない。したがって、電池ケース部１４と直流電源出力端１７の間に直流昇圧制御回路１６を配置することにより、放電の際に電圧が低く電流が大きい二次電池２０ｂを4.5Ｖから9Ｖ電圧に速やかに昇圧し、充電中の電子製品を持続的に充電する。これにより本実施例は無停電充電器として使用することも可能である。
【００１２】
また外出先で通電差込口を見付けられず、電源を取ることができない場合、図４Ｅに示すようにコンビニエンスストアで購入可能なアルカリ性電池、即ち一次電池２０ａを電池ケース部１４内に入れ、続いて一次電池２０ａが二つであれば電圧が僅か3Ｖであるため、直流昇圧制御回路１６により電圧を4.5Ｖから９Ｖ電圧に速やかに昇圧し、そののち直流電源出力端１７から電子製品に緊急充電回路Ｄを提供する。したがって、一次電池２０ａとの組合せにより緊急電源供給器として使用することも可能である。
【００１３】
また前述の充電制御回路１３と直流昇圧回路１６の詳細な回路図は周知の回路設計によるものであるため本発明の請求範囲に属しない。詳細な説明を省略する。また充電制御回路１３の好ましい実施例では図３に示すように定電圧/定電流の充電モジュール１３１と充電ユニット１３２を含み、両者を連接させることにより交換式電源変換装置に電源をスムーズに入力し、所定の電圧/電流により電池ケース部１４に対し充電を実施し、直流電源出力端１７により電子製品に必要な充電用の電源を提供する。
【００１４】
上述の通り、本実施例で両者の回路１３、１６と電池ケース部１４とを組み合わせると同時にこれらを変圧器本体１０に配置する。これにより、変圧器本体１０の本来の変圧・整流機能、即ち単なる旅行用充電器の機能のほかに、単なる二次電池充電器、無停電充電器、一次電池との組合せによる緊急電源充電器など4in1の一体型を構成し、利便性と実用性を兼ね備えることが可能である。また4in1の多機能充電器の体積は一般の市販の変圧器本体１０に比べてあまり変わりがないため、身の回りの物として携帯しても重くて場所を取るとは思われない。
【００１５】
また、電池ケース部１４と直流昇圧制御回路１６の間に切換回路１５を配置する。切換回路１５は手動制御切換回路と自動制御切換回路などのいずれか一つから構成される。手動制御切換回路で構成された場合、変圧器本体１０は移動可能なスイッチまたはプッシュスイッチから構成される制御ユニット１８を有し、制御ユニット１８を介して所要の機能を選択する。自動制御切換回路で構成された場合、制御回路内に予め設定された優先の順に従いどれの回路から直流電源出力端１７に電源を提供するかを決めることが可能である。自動制御切換回路は制御ユニットとしてMOSFETなどの電子ユニットを採用し、自動的切換という目的を達成することが可能であるため、詳細な説明を省略する。
【００１６】
前記実施例における電池ケース部１４は開放状を呈するが、必ずしもこれに限定されない。図５に示すのは電池ケース部１４にスライド式カバー３０を配置する本発明のもう一つの実施例の側面図である。図６に示すように本発明のまたもう一つの実施例でははね上げ式カバー４０を配置する。図７に示すように本発明のまたもう一つの実施例では電池ケース部を軸方向に沿う引き出し式ケース部１４ａに形成しかつケース部の開口端部にカバー１４１を配置することによりケース部１４ａに電池２０を引き出し方法で装着し、充電することが可能である。
【００１７】
図８に示すのは本発明のまたもう一つの実施例の斜視図である。その内部の構造と特徴は前述の実施例と同じである。その違いは変圧器本体１０において直流電源出力端１７をＵＳＢ出力ポート１７Ａに形成することにより、ＵＳＢ接続部付きの電子製品を直接充電することが可能なことである。また変圧器本体１０に小型ＬＣＤ表示プレートなどの表示装置１９を配置することにより充電器の使用状態を表示することも可能である。また表示装置１９はＬＥＤなどのユニットにすることも可能である。
【００１８】
図９Ａに示すように、上述した特徴の通り、直流電源出力端１７により電子製品に必要な充電用の電源を提供することが可能である。例えば図２に示すようにケーブル１７１によりデジタルカメラまたは携帯電話（３Ｃ）を充電することが可能である。現在の携帯電話にリチウム電池２１が内蔵されているのに対し、変圧器本体１０にリチウム電池用の充電端子１４３と固定部１４４を配置することが可能である。固定部はケース部または複数の固定片で構成することが可能であり、その配置位置は電池ケース部１４上方のほうが好ましい。リチウム電池２１を固定部１４４に置いた後、その底部に位置する充電インターフェース２１１は充電端子１４３と導通するため、充電回路Ａは直流電源出力端１７からケーブル１７１を介して携帯電話を充電することが可能であり、充電回路Ｂは電池ケース部１４内の二次電池２０ｂを充電することが可能であり、同時に充電回路Ｅはリチウム電池２１を充電することが可能である。実際にリチウム電池２１は二次電池のうちの一種類であるため、本発明はNi-MH二次電池を充電することが可能なだけでなく、リチウム電池２１の充電器として使用することも可能である。
【００１９】
図９Ｂに示すように、変圧器本体１０の入力電源が中断された場合、電池ケース部１４内の飽和状態になる二次電池２０ｂを利用するか或いは電池ケース部に一次電池２０ａを入れることにより、無停電給電回路Ｃまたは緊急充電回路Ｄを介して直流電源出力端１７から充電用の電源を提供することが可能である。この時、電源は充電回路Ｅを介してリチウム電池２１を充電することが可能である。したがって、本実施例はリチウム電池２１の無停電・緊急電源供給器として使用することも可能であるため、実用性がある。
【００２０】
上述の通り、本発明が掲示した技術手段は「新規性」、「進歩性」、「実用性」などの特許要件を満たすことが確実であるため、特許請求を提出する。
上述した図面と説明は本発明の好ましい実施例に過ぎないため、この技術を熟知している人が、本発明の精神と範疇に基づき同等の変化または修正をするのは本発明の請求範囲に属すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】周知の旅行用充電器を示す模式図である。
【図２】本発明の実施例による多機能旅行用充電器を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例による多機能旅行用充電器の回路を示すブロック図である。
【図４Ａ】本発明の実施例による多機能旅行用充電器の内部構造を示す模式図である。
【図４Ｂ】本発明の実施例による多機能旅行用充電器の使用状態の回路を示す模式図である。
【図４Ｃ】本発明の実施例による多機能旅行用充電器の使用状態の回路を示す模式図である。
【図４Ｄ】本発明の実施例による多機能旅行用充電器の使用状態の回路を示す模式図である。
【図４Ｅ】本発明の実施例による多機能旅行用充電器の使用状態の回路を示す模式図である。
【図５】本発明のもう一つの実施例による多機能旅行用充電器を示す側面図である。
【図６】本発明のまたもう一つの実施例による多機能旅行用充電器を示す側面図である。
【図７】本発明のまたもう一つの実施例による多機能旅行用充電器を示す側面図である。
【図８】本発明のまたもう一つの実施例による多機能旅行用充電器を示す斜視図である。
【図９Ａ】本発明の実施例による多機能旅行用充電器をリチウム電池の充電に適用する状態を示す模式図である。
【図９Ｂ】本発明の実施例による多機能旅行用充電器をリチウム電池の充電に適用する状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  変圧器本体、１１  電源プラグ、１２  交換式電源変換装置、１３  充電制御回路、１４  電池ケース部、１４ａ  引き出し式ケース部、１５  切換回路、１６  直流昇圧制御回路、１７  直流電源出力端、１７Ａ  ＵＳＢ出力ポート、１８  制御ユニット、１９  表示装置、２０  電池、２０ａ  一次電池、２０ｂ  二次電池、２１  リチウム電池、３０  スライド式カバー、４０  はね上げ式カバー、１２１  入力回路、１２２  変圧ユニット、１２３  整流回路、１３１  定電圧/定電流の充電モジュール、１３２  充電ユニット、１４１  カバー、１４２  導電端子、１４３  充電端子、１４４  固定部、１７１  ケーブル、１７２  接続部、２１１  充電インターフェース、Ｄ１  電子ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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