(57)【要約】      （修正有）【課題】モバイル機器に使用する様々なタイプの蓄電池に対し、充電を可能とする太陽電池式蓄電装置の提供。【解決手段】蓄電池３及び太陽電池２に対し、並列にコンデンサ１１を接続すると共に、当該コンデンサ１１、及び蓄電池３とによる並列回路と太陽電池２との間にコイル１２及びダイオード１４を直列に接続するか、又は太陽電池２及び蓄電池３に対し、直列にコイル１２及びダイオード１４を接続すると共に、コンデンサ１１をダイオード１４と太陽電池２とによる直列回路、及びコイル１２と蓄電池３とによる直列回路に対し、並列に接続したうえで、スイッチング素子１５をコンデンサ１１とダイオード１４とによる直列回路に対して並列に接続したスイッチング素子１５を制御回路１６によって制御するか、又はスイッチング素子１５をコイル１２とダイオード１４との間に直列に接続したスイッチング素子１５を制御回路１６によって制御する太陽電池式充電装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と蓄電池との間に、ＤＣ／ＤＣインバータを介在させたことによる太陽電池式充電装置において、ＤＣ／ＤＣインバータとして、蓄電池及び太陽電池に対し、並列にコンデンサ（Ｃ）を接続すると共に、当該コンデンサ（Ｃ）及び蓄電池とによる並列回路と太陽電池との間にコイル（Ｌ）及びダイオード（Ｄ）を直列に接続したうえで、スイッチング素子をコンデンサ（Ｃ）とダイオード（Ｄ）とによる直列回路に対して並列に接続し、蓄電池に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、スイッチング素子をＯＮとし、当該充電電圧が下限値に至った場合に、スイッチング素子をＯＦＦとする制御回路を設置するか、又はスイッチング素子をコイル（Ｌ）とダイオード（Ｄ）との間に直列に接続し、蓄電池に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、スイッチング素子をＯＦＦの状態とし、当該充電電圧が下限値に至った段階にて、スイッチング素子をＯＮの状態とする制御回路を設置したことによる昇圧型（ステップアップタイプ）の構成を採用したことに基づく太陽電池式充電装置。
【請求項２】
太陽電池と蓄電池との間に、ＤＣ／ＤＣインバータを介在させたことによる太陽電池式充電装置において、ＤＣ／ＤＣインバータとして、太陽電池及び蓄電池に対し、直列にコイル（Ｌ）及びダイオード（Ｄ）を接続すると共に、コンデンサ（Ｃ）をダイオード（Ｄ）と太陽電池とによる直列回路、及びコイル（Ｌ）と蓄電池とによる直列回路に対し、並列に接続したうえで、スイッチング素子をコンデンサ（Ｃ）とダイオード（Ｄ）とによる直列回路に対して並列に接続し、蓄電池に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、スイッチング素子をＯＮとし、当該充電電圧が下限値に至った場合に、スイッチング素子をＯＦＦとする制御回路を設置するか、又はスイッチング素子をコイル（Ｌ）とダイオード（Ｄ）との間に直列に接続し、蓄電池に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、スイッチング素子をＯＦＦの状態とし、当該充電電圧が下限値に至った段階にて、スイッチング素子をＯＮの状態とする制御回路を設置したことによる降圧型（ステップダウンタイプ）の構成を採用したことに基づく太陽電池式充電装置。
【請求項３】
制御回路と、マイクロコンピュータとを連動させ、当該コンピュータによって、蓄電池に対応する充電電圧の上限値及び下限値を選択し、かつ順次入力してくる充電電圧の値が、当該上限値又は下限値に合致するか否かを判別することを特徴とする請求項１及び同２記載の太陽電池式充電装置。
【請求項４】
蓄電池から更に充電される二次蓄電池を設置すると共に、当該二次蓄電池における発熱温度を測定するサーミスタを設置し、当該サーミスタによる温度情報をマイクロコンピュータに伝達すると共に、当該マイクロコンピュータにおいては、各二次蓄電池の種類に対応する発熱温度又は発熱温度範囲を予め記録しておき、伝達された発熱温度と照合することによって二次蓄電池の種類を特定したうえで、特定した二次蓄電池に対応して、充電電圧の上限値及び下限値を選択することを特徴とする請求項３記載の太陽電池式充電装置。
【請求項５】
蓄電池から更に充電される二次蓄電池を設置すると共に、当該二次蓄電池における発熱温度を測定するサーミスタを設置し、当該サーミスタによる温度情報に基づき、対応する二次電池の種類を光学的に表示すると共に、当該表示に基づいて充電電圧の上限値及び下限値を選択するための手動装置を設置したことを特徴とする請求項３記載の太陽電池式充電装置。
【請求項６】
複数個の二次蓄電池が、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池の何れかであることを特徴とする請求項４、及び同５記載の太陽電池式充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池を電源として、携帯電話などのモバイル機器に充電するための太陽電池式蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等のモバイル機器が多用されており、それらの充電装置としては商用電源（交流電源１００Ｖ等）から携帯電話機にＡＣアダプタ等を用いて充電する方法が一般的であったが、交流コンセント電源が使用できない場合などのために、最近、携帯電話機用の充電装置として乾電池を電源に用いた使い捨ての充電器や、太陽電池を電源とした携帯電話機用充電器が市販されている。乾電池を電源とする使い捨て式の充電器の場合は乾電池がその都度使い捨てになり、次の使用時には又新しい乾電池を購入しなければならないので、コストと資源の浪費の点で好ましくない。
【０００３】
また、太陽電池は基本的に蓄電機能を有していないので、単に太陽電池を設置しただけでは、晴れた昼間で太陽光を受光できる時しか使用することができない。
【０００４】
しかも、携帯電話に適合し得るような太陽電池は、設計上の規格の大きさが自ずと制限されるので、携帯電話への充電電流も小さく、短時間の充電時間では殆ど通話時間も確保できない。
【０００５】
前記のような状況を反映し、近年モバイル機器に対し、太陽電池を用いた蓄電装置による構成が提唱されているが、当該蓄電装置の蓄電電圧と太陽電池における発生電圧とが必ずしもマッチしていないため、太陽電池と蓄電池との間にＤＣ／ＤＣインバータを介在することによって、蓄電池の充電電圧を適切な範囲に設定することが提唱されている。
【０００６】
しかしながら、モバイル機器に必要な蓄電池には、色々な種類が存在しており、単にＤＣ／ＤＣインバータを前記のように介在させただけでは、様々な蓄電池に対し、適切な充電電圧を設定することはできない。
【０００７】
しかるに、従来技術においては、モバイル機器に採用されている様々な蓄電池に対応し得るようなＤＣ／ＤＣインバータの構成を特に工夫したことによる太陽電池を用いた蓄電装置は、これまで開発されていなかった。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１２６３３９号公報
【特許文献２】特開平８−２５１８３２号公報
【特許文献３】特開平１０−３１５２５号公報
【特許文献４】特開平１０−３３６９１５号公報
【特許文献５】特開平１１−４６４５７号公報
【特許文献６】特開平１１−９８７１５号公報
【特許文献７】特開２０００−２７８８８３号公報
【特許文献８】特開２００２−３５４６７７号公報
【特許文献９】特開２００３−１３３５７１号公報
【特許文献１０】特開２００３−２０９９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記のような背景事実の状況を考慮し、モバイル機器に採用されている色々な蓄電池に対して設定すべき充電電圧を容易に対応し得るようなＤＣ／ＤＣインバータを採用したことによる太陽電池を用いた蓄電装置に関する構成を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の基本構成は、
（１）太陽電池と蓄電池との間に、ＤＣ／ＤＣインバータを介在させたことによる太陽電池式充電装置において、ＤＣ／ＤＣインバータとして、蓄電池及び太陽電池に対し、並列にコンデンサ（Ｃ）を接続すると共に、当該コンデンサ（Ｃ）及び蓄電池とによる並列回路と太陽電池との間にコイル（Ｌ）及びダイオード（Ｄ）を直列に接続したうえで、スイッチング素子をコンデンサ（Ｃ）とダイオード（Ｄ）とによる直列回路に対して並列に接続し、蓄電池に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、スイッチング素子をＯＮとし、当該充電電圧が下限値に至った場合に、スイッチング素子をＯＦＦとする制御回路を設置するか、又はスイッチング素子をコイル（Ｌ）とダイオード（Ｄ）との間に直列に接続し、蓄電池に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、スイッチング素子をＯＦＦの状態とし、当該充電電圧が下限値に至った段階にて、スイッチング素子をＯＮの状態とする制御回路を設置したことによる昇圧型（ステップアップタイプ）の構成を採用したことに基づく太陽電池式充電装置、
（２）太陽電池と蓄電池との間に、ＤＣ／ＤＣインバータを介在させたことによる太陽電池式充電装置において、ＤＣ／ＤＣインバータとして、太陽電池及び蓄電池に対し、直列にコイル（Ｌ）及びダイオード（Ｄ）を接続すると共に、コンデンサ（Ｃ）をダイオード（Ｄ）と太陽電池とによる直列回路、及びコイル（Ｌ）と蓄電池とによる直列回路に対し、並列に接続したうえで、スイッチング素子をコンデンサ（Ｃ）とダイオード（Ｄ）とによる直列回路に対して並列に接続し、蓄電池に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、スイッチング素子をＯＮとし、当該充電電圧が下限値に至った場合に、スイッチング素子をＯＦＦとする制御回路を設置するか、又はスイッチング素子をコイル（Ｌ）とダイオード（Ｄ）との間に直列に接続し、蓄電池に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、スイッチング素子をＯＦＦの状態とし、当該充電電圧が下限値に至った段階にて、スイッチング素子をＯＮの状態とする制御回路を設置したことによる降圧型（ステップダウンタイプ）の構成を採用したことに基づく太陽電池式充電装置、
からなる。
【発明の効果】
【００１１】
前記（１）、（２）の基本構成に基づく本発明においては、様々な充電電圧による蓄電池に対し、安定した充電を実現し、ひいては、モバイル機器に対し、経済的な電力利用を可能とする。
【００１２】
特に、請求項３〜５に記載の各発明においては、１個の太陽電池式蓄電装置によって、各モバイル機器が備えている様々なタイプの二次蓄電池に対応して、充電電圧を設定することが可能となり、様々なタイプの二次蓄電池の寿命を延ばすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
前記（１）の構成は、昇圧型（ステップアップタイプ）のＤＣ／ＤＣインバータ１を採用しており、その実施形態は、図１（ａ）、（ｂ）のように、ＤＣ／ＤＣインバータ１として、蓄電池３及び太陽電池２に対し、並列にコンデンサ（Ｃ）１１を接続すると共に、当該コンデンサ（Ｃ）１１及び蓄電池３とによる並列回路と太陽電池２との間にコイル（Ｌ）１２及びダイオード（Ｄ）１４を直列に接続している。
【００１４】
図１（ａ）は、スイッチング素子１５をコンデンサ（Ｃ）１１とダイオード（Ｄ）１４とによる直列回路に対して並列に接続し、蓄電池３に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、スイッチング素子１５をＯＮとし、当該充電電圧が下限値に至った場合に、スイッチング素子１５をＯＦＦとする制御回路１６を設置することによる並列スイッチ構成を採用しており、
図１（ｂ）は、スイッチング素子１５をコイル（Ｌ）１２とダイオード（Ｄ）１４との間に直列に接続し、蓄電池３に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、スイッチング素子１５をＯＦＦの状態とし、当該充電電圧が下限値に至った段階にて、スイッチング素子１５をＯＮの状態とする制御回路１６を設置したことによる直列スイッチ構成を採用している。
【００１５】
図１（ａ）、（ｂ）においては、調整抵抗（Ｒ）１３をコンデンサ（Ｃ）１１の端子と、蓄電池３に対し直列して接続しているが、当該調整抵抗（Ｒ）１３は必ずしも不可欠ではない。
【００１６】
但し、実際には蓄電池３の内部抵抗が必ずしも一定ではないため、充電電圧を安定するために、当該調整抵抗（Ｒ）１３を採用する場合が多い。
【００１７】
他方、図１（ａ）においては、十分な電荷を蓄電することを目的として太陽電池２とコイル（Ｌ）１２及びスイッチング素子１５による直列回路に対して並列に予備コンデンサ（Ｃ′）を接続しているが、当該予備コンデンサ（Ｃ′）は必ずしも必要不可欠ではない。
【００１８】
但し、特に高い充電電圧を設定する場合には、十分な蓄電量を得るために予備コンデンサ（Ｃ′）を設定する場合が多い。
【００１９】
図１（ａ）に示す並列スイッチ型のＤＣ／ＤＣインバータ１の基本原理について説明するに、図３に示すように、蓄電池３に対する充電を可能とするような範囲内にある電圧の下限値Ｖ１を設定すると共に、充電に際し、蓄電池３を破壊するに至らないような電圧値の上限値Ｖ２を設定したうえで、前記のように、制御回路１６からの指令によって、スイッチング素子１５のＯＮ及びＯＦＦ、並びにコンデンサ（Ｃ）１１に対する充放電を繰り返しながら、前記上限値及び下限値の範囲にある電圧に基づく充電を行っている。
【００２０】
図１（ａ）に示す並列スイッチ型構成の作用について更に具体的に説明するに、制御回路１６が前記上限値である状態を判別した場合には、スイッチング素子１５をＯＮとした場合には、コンデンサ（Ｃ）１１は太陽電池２の起電力に基づいて蓄電した電荷を放電することによって順次両端の電圧は下降するが、その間、コイル（Ｌ）１２を通過及びスイッチング素子１５によって形成される閉回路を通過する電流ｉは、
太陽電池２の起電力をｅとした場合、
ｅ＝Ｌ・ｄｉ／ｄｔ
の基本式に基づいて、順次増加し、前記放電時間をΔｔ１とした場合には、前記電流の増加量Δｉ１は、
ｅ≒Ｌ・Δｉ１／Δｔ１
によって、
Δｉ１≒ｅ・Δｔ１／Ｌ  ………………（１）
である。
【００２１】
前記放電に伴う下降によって、充電電圧が下限値に至った場合には、制御回路１６の判別によってスイッチング素子１５はＯＦＦの状態に至り、コンデンサ（Ｃ）１１における蓄電が生じ、コンデンサ（Ｃ）１１の両側の電圧が上昇することによって、蓄電池３に対する充電電圧は上昇するが、当該上昇に伴ってコイル（Ｌ）１２の両端の電圧は下降する。
【００２２】
このため、コイル（Ｌ）１２を通過する電流（ｉ）は、調整抵抗（Ｒ）、及び蓄電池３に対して印加される充電電圧の大きさをＶとした場合には、
ｅ−Ｖ＝Ｌ・ｄｉ１／ｄｔ
による基本式に基づいて順次減少し、前記充電の時間をΔｔ２とした場合には、充電電圧の上限値をＶ２とした段階においては、前記電流の減少量Δｉ２は、
ｅ−Ｖ２≒−Ｌ・Δｉ２／Δｔ２
が成立し、
Δｉ２≒（Ｖ２−ｅ）・Δｔ２／Ｌ………………（２）
である。
【００２３】
前記Δｉ１に至るための電流の増加の開始段階は、前記Δｉ２に到達した電流の減少の終了段階に該当し、前記Δｉ１に到達した電流の増加の終了段階は、前記Δｉ２に至るための電流の減少の開始段階に該当することから、
Δｉ１＝Δｉ２
が成立する。
【００２４】
したがって、前記（１）式及び（２）式から、
ｅ・Δｔ１／Ｌ≒（Ｖ２−ｅ）・Δｔ２／Ｌ
が成立し、
Ｖ２≒（Δｔ１＋Δｔ２）・ｅ／Δｔ１
が成立し、前記上限値Ｖ２は、明らかに太陽電池２による起電圧ｅよりも大きな値となっている。
【００２５】
前記上限値Ｖ２が、太陽電池２による起電圧ｅよりも大きいことに対応して、充電電圧が前記上限値Ｖ２に至った段階では、コンデンサー（Ｃ）もまた、前記上限値Ｖ２の電圧にて蓄電されているが、コンデンサー（Ｃ）に対し、太陽電池２による起電圧ｅよりも大きな電圧による蓄電が可能であることについて説明するに、前記上限値Ｖ２が生ずる段階では、コイル（Ｌ）を導通する電流（ｉ）は、これまでの減少段階から増加段階に急変しており、このためコイル（Ｌ）においては、Ｌ・ｄｉ／ｄｔという微分形式によって相当大きな電圧が生じ、結局、前記上限値Ｖ２は、太陽電池２の起電圧であるｅ＋前記Ｌ・ｄｉ／ｄｔによる相当大きな電圧が生じており、太陽電池２による起電圧ｅよりも大きな電圧による蓄電が行われている。
これに対し、充電電圧が前記下限値Ｖ１となる段階では、逆に、コイル（Ｌ）を導通する電流（ｉ）は、これまでの増加段階から減少段階に急変しており、そのためコイル（Ｌ）においては、Ｌ・ｄｉ／ｄｔという微分形式によって、逆方向に相当大きな電圧が生ずるが、このような逆方向の電圧は、ダイオード（Ｄ）１４の存在によって、コンデンサー（Ｃ）１１に影響を与えない。
【００２６】
充電電圧の極小値Ｖ１は、
Ｖ１≒Ｖ２−Δｉ１・Δｔ１／Ｃ≒Ｖ２−（ｅ・Δｔ１２）／（Ｃ・Ｌ）
を得ることができる。
【００２７】
実際の設計においては、前記極小値Ｖ１に関する近似式の２項において、
Δｔ１２≪Ｃ・Ｌ
となるように設計されているので、前記近似式による下限値Ｖ１もまた、太陽電池２による起電圧よりも大きな値となっている。
【００２８】
本来ならば、所謂ラプラス変換などに基づく過度現象論によって、前記充電電圧の下限値Ｖ１及び上限値Ｖ２をそれぞれ初期電圧値とし、かつ太陽電池２による起電圧ｅと前記回路素子であるコイル（Ｌ）１２とコンデンサ（Ｃ）１１と太陽電池２の内部抵抗（Ｒ０）、調整抵抗（Ｒ）１３などによる正式の電圧の変化状態を解明した場合には、指数函数によって、前記図３に示すようなコンデンサ（Ｃ）１１の蓄電に伴う充電電圧の上昇段階、及びコンデンサ（Ｃ）１１の放電に伴う充電電圧の下降段階における各電圧を得ることが可能である。
【００２９】
但し、前記指数函数による電圧の変化状態を解明するために必要な複雑な計算を経ずとも、前記のようなＶ１、Ｖ２とｅとの近似式によって、図１（ａ）に示すＤＣ／ＤＣインバータ１において、昇圧（ステップアップ）が可能であることを説明することができる。
【００３０】
図１（ｂ）に示す直列スイッチ構成の場合には、スイッチング素子１５のＯＮ、ＯＦＦは、図１（ａ）の場合と逆転しているだけであって、その基本原理は、全く同様である（尚、図１（ｂ）の直列スイッチ構成の場合には、図１（ａ）のように、予備コンデンサ（Ｃ′）を設けたうえで充電電圧が下降する段階において、コンデンサ（Ｃ）１１と同様に放電を行おうとしても、この段階ではスイッチング素子１５がＯＦＦとなっているため、放電を行うことができないことから、図１（ｂ）の直列スイッチ構成の場合には、予備コンデンサ（Ｃ′）は設けられていない。）。
【００３１】
即ち、制御回路１６は、充電電圧が上限値に至った場合に、スイッチング素子１５をＯＦＦの状態とし、下限値に至った場合、スイッチング素子１５をＯＮの状態としており、このような制御によって、図３に示すように、コンデンサ（Ｃ）１１の蓄電に伴う充電電圧の上昇及び放電に伴う充電電圧の下降を繰り返すことになる。
【００３２】
前記（２）の構成は、降圧型（ステップダウンタイプ）のＤＣ／ＤＣインバータ１を採用しており、その実施形態は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、太陽電池２及び蓄電池３に対し、直列にコイル（Ｌ）１２及びダイオード（Ｄ）１４を接続すると共に、コンデンサ（Ｃ）１１をダイオード（Ｄ）１４と太陽電池２とによる直列回路、及びコイル（Ｌ）１２と蓄電池３とによる直列回路に対し、並列に接続している。
【００３３】
即ち、図１（ａ）、（ｂ）に示す回路との対比からも明らかなように、図２（ａ）、（ｂ）に示すＤＣ／ＤＣインバータ１においては、コイル（Ｌ）１２をコンデンサ（Ｃ）１１を基準とした場合、太陽電池２の側ではなく、蓄電池３の側に直列に接続している点において相違している。
【００３４】
図２（ａ）は、スイッチング素子１５をコンデンサ（Ｃ）１１とダイオード（Ｄ）１４とによる直列回路に対して並列に接続し、蓄電池３に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、スイッチング素子１５をＯＮとし、当該充電電圧が下限値に至った場合に、スイッチング素子１５をＯＦＦとする制御回路１６を設置したことによる並列スイッチ構成を示しており、
図２（ｂ）は、スイッチング素子１５をコイル（Ｌ）１２とダイオード（Ｄ）１４との間に直列に接続し、蓄電池３に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、スイッチング素子１５をＯＦＦの状態とし、当該充電電圧が下限値に至った段階にて、スイッチング素子１５をＯＮの状態とする制御回路１６を設けたことによる直列スイッチ構成を示している。
【００３５】
図２（ａ）、（ｂ）に示す降圧型（ステップダウンタイプ）の場合には、高い充電電圧を目的として、十分な蓄電量を得るために、図１（ａ）に示すような予備コンデンサ（Ｃ′）を設置することは、不要であることから、通常行われていない。
【００３６】
図２（ａ）に示す並列スイッチ構成による作用について説明するに、蓄電池３に対する充電電圧が、下限値Ｖ１に至った場合には、制御回路１６の判別によってスイッチング素子１５をＯＦＦの状態とし、コンデンサ（Ｃ）１１は蓄電され、かつ調整抵抗（Ｒ）１３と、蓄電池３に印加される充電電圧は上昇することになる。
【００３７】
このような蓄電及び充電電圧の上昇過程において、調整抵抗（Ｒ）１３及び蓄電池３の両端において生ずる充電電圧ｖは、蓄電池３の内部抵抗をＲ０とした場合、所謂過度現象理論に基づき、
ｖ＝ｅ{１−ｅ−Ｌ・ｔ／（Ｒ＋Ｒ0} ………（３）
によって表現され（但し、蓄電及び充電電圧の上昇開始の時刻をｔ＝０と設定している。）、経過時間ｔが十分小さい場合には、概略ｅ・Ｌｔ／（Ｒ＋Ｒ０）２に等しい。
【００３８】
前記（３）式からも明らかなように、コンデンサ（Ｃ）１１に対する蓄電及び充電電圧の上昇工程における充電電圧の下限値及び上限値は、０とｅとの間の中間値によって設定されており、太陽電池２の起電圧ｅよりも明らかに小さな値である。
【００３９】
充電電圧が上限値に至った場合には、制御回路１６の作動によって、スイッチング素子１５はＯＮの状態となり、コンデンサ（Ｃ）１１の放電によって充電電圧は、上限値から下限値に順次下限することになり、この点には、図１（ａ）の場合と同様である。
【００４０】
図２（ｂ）に示す直列スイッチ構成の場合には、スイッチング素子１５のＯＮ、ＯＦＦは、図２（ａ）の場合と逆転しているだけであって、その基本原理は、全く同様である。
【００４１】
即ち、制御回路１６は、充電電圧が上限値に至った場合に、スイッチング素子１５をＯＦＦの状態とし、下限値に至った場合、スイッチング素子１５をＯＮの状態としており、このような制御によって、図３に示すように、コンデンサ（Ｃ）１１の蓄電に伴う充電電圧の上昇及び放電に伴う充電電圧の下降を繰り返すことになる（但し、前記上昇及び下降の単位を基準とする下限値Ｖ１及び上限値Ｖ２は、共に太陽電池２の起電圧ｅよりも小さな値であり、この点において図１（ｂ）の場合と相違している。）。
【００４２】
前記図１（ａ）、（ｂ）及び図２（ａ）、（ｂ）からも明らかなように、本発明に係るＤＣ／ＤＣインバータ１は、蓄電池３に対する充電電圧又は充電電流が上限値又は下限値に至ったことを制御回路１６が判別し、これによってスイッチング素子１５をＯＮ又はＯＦＦの状態とすることに特徴を有しているが、前記上限値及び下限値は、使用する蓄電池３に対応して適宜設定することが可能となる。
【００４３】
したがって、制御回路１６において、前記上限値及び下限値の到来を判別するために、例えば２個の比較回路（コンパレーター回路）を採用した場合には、当該比較回路において基準となる電圧をそれぞれ適宜調整することによって色々な蓄電池３の充電電圧に対応し、かつ適合することが可能となる。
【００４４】
他方、制御回路１６においてマイクロコンピュータと連動させた場合には、当該マイクロコンピュータにおいて、前記上限値及び下限値を選択し、かつ順次入力してくる充電電圧の値が、当該上限値又は下限値に合致するか否かを判別することに基づいて、制御回路１６に対し、ＯＮ又はＯＦＦに対応する指令信号を発生した場合には、様々な蓄電池３に対する充電に適用可能となり、極めて好適である。
【００４５】
スイッチング素子１５としては、例えばトランジスタ、ＦＥＴ、ＭＯＳＳなどを採用することが可能である。
【００４６】
以下、実施例に従って説明する。
【実施例】
【００４７】
実施例においては、制御回路１６をマイクロコンピュータによって連動させ、前記のような上限値、及び下限値を選択し、かつ順次入力してくる充電電圧の値が、当該上限値又は下限値に合致するか否かを判別し、かつ制御回路１６に対し、ＯＮ又はＯＦＦに対応する指令信号を発生するようにしたことによる構成を前提としている。
【００４８】
このようなマイクロコンピュータによる構成に立脚したうえで、図４に示すように、蓄電池３から更に充電される二次蓄電池４を設置すると共に、当該二次蓄電池４における発熱温度を測定するサーミスタ５を設置し、当該サーミスタ５による温度情報をマイクロコンピュータに伝達すると共に、当該マイクロコンピュータにおいては、各二次蓄電池４の種類に対応する発熱温度又は発熱温度範囲を予め記録しておき、伝達された発熱温度と照合したうえで、二次蓄電池４の種類を特定したうえで、特定した二次蓄電池４に対応して、充電電圧の上限値及び下限値を選択することを特徴としている。
【００４９】
モバイル機器が有している蓄電池３の種類は、大抵の場合、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池の何れかであるが、ユーザーにおいては、採用している蓄電池の種類を知悉していない場合が多い。
【００５０】
実施例においては、前記のような各種類の二次蓄電池４における発熱温度の相違に着目し、二次蓄電池４が発生する温度を測定するサーミスタ５を設置し、サーミスタ５出力をマイクロコンピュータに伝達することによって、マイクロコンピュータは、二次蓄電池４の種類を判別し、かつ二次蓄電池４に適合する前記上限値及び下限値を選択している。
【００５１】
尚、サーミスタ５の温度から、二次蓄電池４の種類を特定する場合のフローチャートは、図５に示すとおりである。
【００５２】
但し、前記のようなフローチャートに基づいて、マイクロコンピュータによって二次蓄電池４の種類が判別した場合に、当該判別の結果を光学的に表示したうえで、当該表示に基づいて、例えばボタンを選択して押圧するなどのような手動操作によって、各二次蓄電池４に適合する前記上限値及び下限値の選択を行う構成もまた採用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、携帯電話機、携帯用パソコンなどのモバイル機器自体の電源として直接採用する場合、又はこれらのモバイル機器が有している蓄電池３を二次蓄電池４として充電する装置の何れにも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】昇圧型ＤＣ／ＤＣインバータを採用した前記（１）の構成を示しており、（ａ）は、並列スイッチ構成の場合を示しており、（ｂ）は直列スイッチ構成の場合を示している。
【図２】降圧型ＤＣ／ＤＣインバータを採用した前記（１）の構成を示しており、（ａ）は、並列スイッチ構成の場合を示しており、（ｂ）は直列スイッチ構成の場合を示している。
【図３】充電電圧の昇降状態を表すグラフを示す。
【図４】実施例の基本構成を表すブロック回路を示す。
【図５】二次蓄電池の種類を特定するためのフローチャートを示す。
【符号の説明】
【００５５】
１  ＤＣ／ＤＣインバータ
１１  コンデンサ
１１′予備コンデンサ
１２  コイル
１３  調整抵抗
１４  ダイオード
１５  スイッチング素子
１６  制御回路
２  太陽電池
３  蓄電池
４  二次蓄電池
５  サーミスタ
【図１】
2007282296.tif 000003
【図２】
2007282296.tif 000004
【図３】
2007282296.tif 000005
【図４】
2007282296.tif 000006
【図５】
2007282296.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月1日(2004.7.1)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、太陽電池を電源として、携帯電話などのモバイル機器に充電するための太陽電池式充電装置に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
前記のような状況を反映し、近年モバイル機器に対し、太陽電池を用いた充電装置による構成が提唱されているが、当該充電装置の蓄電電圧と太陽電池における発生電圧とが必ずしもマッチしていないため、太陽電池と蓄電池との間にＤＣ／ＤＣインバータを介在することによって、蓄電池の充電電圧を適切な範囲に設定することが提唱されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
しかるに、従来技術においては、モバイル機器に採用されている様々な蓄電池に対応し得るようなＤＣ／ＤＣインバータの構成を特に工夫したことによる太陽電池を用いた充電装置は、これまで開発されていなかった。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、前記のような背景事実の状況を考慮し、モバイル機器に採用されている色々な蓄電池に対して設定すべき充電電圧を容易に対応し得るようなＤＣ／ＤＣインバータを採用したことによる太陽電池を用いた充電装置に関する構成を提供することを課題としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
特に、請求項３〜５に記載の各発明においては、１個の太陽電池式充電装置によって、各モバイル機器が備えている様々なタイプの二次蓄電池に対応して、充電電圧を設定することが可能となり、様々なタイプの二次蓄電池の寿命を延ばすことが可能となる。