(57)【要約】【課題】接続される携帯電子機器の機種に関わらず、昇圧回路による無駄な電力の消費を回避する。【解決手段】電力が蓄電される蓄電部３０と、蓄電部３０に対する電力の蓄電を制御する充電制御部２０と、蓄電部３０に蓄電された電力を昇圧する昇圧部５０と、昇圧部５０にて昇圧された電力を出力する出力部８０とを有し、出力部８０が、昇圧部８０にて昇圧された電力を出力する電力出力ポートと、ＧＮＤ電位となるＧＮＤポートと、予備ポートとからなる充電器において、蓄電部３０と昇圧部８０との間に接続され、外部からの操作によって昇圧部５０の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチ４０を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力が蓄電される蓄電部と、該蓄電部に対する前記電力の蓄電を制御する充電制御部と、前記蓄電部に蓄電された電力を昇圧する昇圧部と、前記昇圧部にて昇圧された電力を出力する出力部とを有し、前記出力部が、前記昇圧部にて昇圧された電力を出力する電力出力ポートと、ＧＮＤ電位となるＧＮＤポートと、予備ポートとからなる充電器において、
前記蓄電部と前記昇圧部との間に接続され、外部からの操作によって前記昇圧部の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチを有することを特徴とする充電器。
【請求項２】
請求項１に記載の充電器において、
前記昇圧部にて昇圧された電力を分圧する分圧部を有し、
前記予備ポートは、前記分圧部にて分圧された電力を出力する充電器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の充電器において、
前記スイッチによってＯＮ／ＯＦＦが制御され、前記蓄電部における蓄電量を表示する残量表示部を有する充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等の携帯電子機器を充電するための充電器に関し、特に、蓄電された電力を昇圧して供給する昇圧回路を有する充電器において無駄な電力の消費を回避する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、半導体技術の発展に伴い、携帯電話機や携帯ゲーム機をはじめとした小型の電子機器が普及している。このような小型の電子機器においては、携帯して利用することを目的としているため、蓄電池を内蔵し、この蓄電池に充電を行って利用する構造となっている。そのため、蓄電池を内蔵した小型の電子機器においては、蓄電池を充電するための充電器が必要となる。このような充電器としては、商用電源に接続されると、商用電源による交流を直流に変換して電子機器に電力を供給するものが一般的である。
【０００３】
また、近年では、太陽光によって発電するソーラーパネルを有するとともに、このソーラーパネルにて発電した電力を蓄電する蓄電池を内蔵する充電器も考えられている。このように蓄電池を内蔵した充電器においては、蓄電池に蓄電された電力を電子機器にて使用可能なレベルまで昇圧する必要があるため、昇圧回路が内蔵されている。この昇圧回路は、充電器に電子機器が接続されていない状態においても、微小な電力を消費しているため、蓄電池に蓄電された電力が無駄に消費されていることになる。
【０００４】
そこで、上述したような蓄電池を有する充電器において、携帯電話機に接続されていない場合は昇圧回路の動作が停止し、携帯電話機に接続された場合にのみ昇圧回路が動作するような構成が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。この充電器においては、充電器が携帯電話機に接続されることにより、携帯電話機に差し込まれるソケットのポート端子のうち所定のポート端子がＧＮＤ電位となった場合にのみ昇圧回路が動作する仕組みとなっている。これは、充電器には、昇圧回路にて昇圧した電圧を出力するメイン電圧出力ポートと、ＧＮＤ電位となったＧＮＤポートと、それ以外のポート端子とが設けられており、また、携帯電話機側のポート端子においては、充電器のＧＮＤポートに接続されるポート端子が、メイン電圧出力ポート及びＧＮＤポートに接続されるポート端子以外の１つのポート端子と接続された構成となっており、それにより、充電器が携帯電話機に接続された場合に、所定のポート端子がＧＮＤ電位となるような構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７９６５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上述したように、携帯電話機に接続されることにより所定のポート端子がＧＮＤ電位となった場合にのみ昇圧回路が動作するものにおいては、携帯電話機側のポート端子のうち、充電器のＧＮＤポートに接続されるポート端子が他のポート端子と接続された構成となっていることが前提条件である。そのため、充電器のＧＮＤポートに接続されるポート端子が他のポート端子と接続された構成となっている携帯電子機器に対してしか、充電時における昇圧回路の動作を制御することはできない。
【０００７】
近年、上述したように充電器によって充電される携帯電子機器としては、携帯電話機の他にも携帯ゲーム機等が実用化されており、また、携帯電話機においても、画面操作のみによって動作する機種等様々な機種が実用化されている。そのため、充電器に接続されるポート端子が、上述したような構成となっているとは限らない。携帯電子機器においては、上述したように、充電器のメイン電圧出力ポートに接続されるポート端子と、充電器のＧＮＤポートに接続されるポート端子以外にもポート端子が設けられているが、このポート端子を品質検査用や他の信号の授受に用いている場合もある。その場合、上述したように、携帯電子機器を充電器に接続しても、そのポート端子がＧＮＤ電位となることがなく、昇圧回路の動作を制御することができないという問題点がある。
【０００８】
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、接続される携帯電子機器の機種に関わらず、昇圧回路による無駄な電力の消費を回避することができる充電器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、
電力が蓄電される蓄電部と、該蓄電部に対する前記電力の蓄電を制御する充電制御部と、前記蓄電部に蓄電された電力を昇圧する昇圧部と、前記昇圧部にて昇圧された電力を出力する出力部とを有し、前記出力部が、前記昇圧部にて昇圧された電力を出力する電力出力ポートと、ＧＮＤ電位となるＧＮＤポートと、予備ポートとからなる充電器において、
前記蓄電部と前記昇圧部との間に接続され、外部からの操作によって前記昇圧部の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチを有することを特徴とする。
【００１０】
上記のように構成された本発明においては、供給された電力が充電制御部における制御によって蓄電部に蓄電される。蓄電部に蓄電された電力は、昇圧部にて昇圧されて出力部から出力されるが、昇圧部の動作は、蓄電部と昇圧部との間に接続されたスイッチが外部から操作されることによって制御される。そのため、出力部が、昇圧部にて昇圧された電力を出力する電力出力ポートと、ＧＮＤ電位となるＧＮＤポートと、予備ポートとからなるものにおいても、予備ポートをＧＮＤ電位にする等といった、携帯電子機器側の構成によらずに昇圧部の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御することができ、それにより、携帯電子機器が接続された場合にのみ、スイッチを操作することによって昇圧部の動作がＯＮとなるように制御すれば、昇圧部による無駄な電力の消費を回避することができる。
【００１１】
また、昇圧部にて昇圧された電力を分圧する分圧部を有し、分圧部にて分圧された電力を予備ポートから出力することにより、分圧部にて分圧された電力を検査用信号等として用いることができる。
【００１２】
また、スイッチによってＯＮ／ＯＦＦが制御され、蓄電部における蓄電量を表示する残量表示部を設け、スイッチが操作された場合にのみ蓄電部における蓄電量を表示する構成とすることにより、無駄な電力を消費することなく蓄電部における蓄電量を表示することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明においては、電力が蓄電される蓄電部と、蓄電部に対する電力の蓄電を制御する充電制御部と、蓄電部に蓄電された電力を昇圧する昇圧部と、昇圧部にて昇圧された電力を出力する出力部とを有し、出力部が、昇圧部にて昇圧された電力を出力する電力出力ポートと、ＧＮＤ電位となるＧＮＤポートと、予備ポートとからなる構成において、蓄電部と昇圧部との間に接続され、外部からの操作によって昇圧部の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチを有する構成としたため、携帯電子機器側の構成によらずに、スイッチを操作することによって昇圧部の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御することができ、それにより、昇圧部による無駄な電力の消費を回避することができる。
【００１４】
また、昇圧部にて昇圧された電力を分圧する分圧部を有し、予備ポートが分圧部にて分圧された電力を出力するものにおいては、分圧部にて分圧され、予備ポートから出力される電力を検査用信号等として用いることができる。
【００１５】
また、スイッチによってＯＮ／ＯＦＦが制御され、蓄電部における蓄電量を表示する残量表示部を有するものにおいては、スイッチが操作された場合にのみ蓄電部における蓄電量を表示することにより、無駄な電力を消費することなく蓄電部における蓄電量を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の充電器の実施の一形態を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は内部構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した充電器の回路図である。
【図３】図１に示した充電器に充電する際の動作を説明するための図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）はブロック図である。
【図４】図１に示した充電器に充電された電力を用いて携帯電話機を充電する際の動作を説明するための図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）はブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の充電器の実施の一形態を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は内部構成を示すブロック図である。
【００１９】
本形態は図１に示すように、樹脂等からなるケース２内に、入力部１０、充電制御部２０、蓄電部３０、スイッチ４０、昇圧部５０、残量表示部６０、分圧部７０及び出力部８０が内蔵されて構成されている。
【００２０】
入力部１０は、太陽光等によって発電する給電素子に接続可能に構成された入力用端子１１からなり、給電素子に接続されることにより、給電素子にて発電した電力が供給される。
【００２１】
蓄電部３０は、入力部１０を介して供給された電力が蓄電されるバッテリーである。
【００２２】
充電制御部２０は、入力部１０を介して供給された電力の蓄電部３０への蓄電を制御するものであり、また、充電状態を示す充電確認ランプ９０を有している。
【００２３】
昇圧部５０は、蓄電部３０に蓄電された電力を昇圧するものである。
【００２４】
分圧部７０は、昇圧部５０にて昇圧された電力を分圧するものである。
【００２５】
出力部８０は、携帯電話機等の携帯電子機器に接続可能に構成された出力用端子８１からなり、昇圧部５０にて昇圧された電力及び分圧部７０にて分圧された電力を出力することにより、これらの電力を携帯電子機器に供給する。
【００２６】
残量表示部６０は、３つの残量インジケータ６０ａ〜６０ｃからなり、蓄電部３０における蓄電量を表示する。
【００２７】
スイッチ４０は、ケース２の側面に取り付けられることにより外部から操作可能なスライドスイッチ４１からなり、蓄電部３０と昇圧部５０との間に接続され、外部からの操作によって昇圧部５０の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御するとともに、残量表示部６０の表示を制御するためのものである。
【００２８】
以下に、上記のように構成された充電器１の動作について説明する。
【００２９】
まず、電力を蓄電部３０に蓄電する際の動作について説明する。
【００３０】
図２は、図１に示した充電器１の回路図である。また、図３は、図１に示した充電器１に充電する際の動作を説明するための図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）はブロック図である。
【００３１】
図１に示した充電器１は、例えば、図３に示すように入力部１０に太陽電池モジュール３が接続されることによって充電される。入力部１０は図２に示すように、５つのポート端子１１ａ〜１１ｅからなる入力用端子１１から構成されており、この入力用端子１１に太陽電池モジュール３がケーブル５を介して接続されることになる。太陽電池モジュール３は、太陽光を受光することによって発電する給電素子であり、発電した電力は、入力用端子１１のうち１つのポート端子１１ａを介して供給されてくる。
【００３２】
ポート端子１１ａを介して供給されてきた電力は、ダイオードＤ１を介して、充電制御部２０を構成する充電制御ＩＣ２１に供給される。また、太陽電池モジュール３からポート端子１１ａを介して電力が供給されてくると、充電確認ランプ９０を構成する発光ダイオード９０ａ，９０ｂが選択的に点灯する。この２つの発光ダイオード９０ａ，９０ｂは、互いに異なる色を発光するものであって、充電制御ＩＣ２１における制御によって、蓄電部３０への充電時は発光ダイオード９０ａが点灯し、蓄電部３０への充電が完了すると発光ダイオード９０ｂが点灯する。これにより、太陽電池モジュール３が入力部１０に接続されている状態においては、充電確認用ランプ９０が、蓄電部３０への充電時と充電完了時とで異なる色に点灯することになる。
【００３３】
ポート端子１１ａを介して供給されてきた電力は充電制御ＩＣ２１を介して蓄電部３０に供給される。蓄電部３０には、太陽電池モジュール３から給電された電力が蓄電される蓄電池３１が設けられており、ポート端子１１ａを介して供給されてきた電力はこの蓄電池３１に供給される。蓄電池３１には、蓄電用ＩＣ３３及び保護用ＩＣ３２が接続されており、充電制御ＩＣ２１の制御によって供給された電力は、これら蓄電用ＩＣ３３及び保護用ＩＣ３２によって、蓄電池３１の容量を超えて蓄電されないように保護されながら蓄電池３１に蓄電されていくこととなる。
【００３４】
このようにして、太陽電池モジュール３からポート端子１１ａを介して供給された電力が蓄電池３１に蓄電されることになるが、その際、図３（ｂ）に示すように、スイッチ４０となるスライドスイッチ４１をその接点をスライドすることによって開状態としておく。それにより、太陽電池モジュール３から供給された電力や蓄電池３１に蓄電された電力は、昇圧部５０及び残量表示部６０に供給されず、昇圧部５０及び残量表示部６０がＯＦＦとなっている。そのため、太陽電池モジュール３から供給された電力が蓄電池３１に蓄電される際は、太陽電池モジュール３から供給された電力や蓄電池３１に蓄電された電力が、昇圧部５０及び残量表示部６０にて消費されることがなく、無駄な電力の消費が回避されることになる。
【００３５】
次に、充電器１の蓄電部３０に蓄電された電力を用いて携帯電話機を充電する際の動作について説明する。
【００３６】
図４は、図１に示した充電器１に充電された電力を用いて携帯電話機を充電する際の動作を説明するための図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）はブロック図である。
【００３７】
蓄電部３０の蓄電池３１に蓄電された電力を用いて携帯電話機を充電する場合は、図４に示すように、充電する携帯電話機４が出力部８０に接続される。出力部８０は図２に示すように、４つのポート端子８１ａ〜８１ｄからなる出力用端子８１から構成されており、この出力用端子８１に携帯電話機４がケーブル５を介して接続されることになる。なお、出力用端子８１を構成する４つのポート端子８１ａ〜８１ｄにおいては、ポート端子８１ａが昇圧部５０にて昇圧された電力を出力するための電力出力ポートとなり、ポート端子８１ｂ，８１ｃが、昇圧部５０にて昇圧された後に分圧部７０にて分圧された電力を出力するための予備ポートとなり、ポート端子８１ｄがＧＮＤ電位となるＧＮＤポートとなる。
【００３８】
そして、スイッチ４０となるスライドスイッチ４１を外部から操作してスライドスイッチ４１の接点をスライドさせることによって、図４（ｂ）に示すように閉状態とすると、蓄電池３１に蓄電された電力がＦＥＴ１を介して昇圧部５０及び残量表示部６０に供給され、昇圧部５０及び残量表示部６０がそれぞれＯＮとなる。
【００３９】
昇圧部５０においては、ＦＥＴ２がＯＮすることにより昇圧用ＩＣ５１に電力が供給されると、この昇圧用ＩＣ５１によって、蓄電池３１から昇圧部５０に供給された電力が、携帯電話機４の電源電圧となる５Ｖに昇圧される。
【００４０】
また、残量表示部６０においては、蓄電池３１から供給される電力による電圧が測定され、その電圧に基づいて蓄電池３１における蓄電量が残量インジケータ６０ａ〜６０ｃを用いた３段階で表示される。残量表示部６０においては、残量インジケータ６０ａ〜６０ｃとなる３つの発光ダイオード６１ａ〜６１ｃが設けられており、これらにはコンパレータＡ１〜Ａ４が接続されている。そして、蓄電池３１から供給された電力が抵抗Ｒ８〜Ｒ１２によって分圧され、その分圧された電圧値がコンパレータＡ１〜Ａ４にて所定の電圧値と比較され、比較結果に基づいて発光ダイオード６１ａ〜６１ｃが点灯することになる。すなわち、発光ダイオード６１ａ〜６１ｃは、蓄電池３１の蓄電量が互いに異なる状態にて発光することとなり、それにより、蓄電池３１における蓄電量が残量インジケータ６０ａ〜６０ｃの点灯によって表示されることになる。
【００４１】
昇圧部５０にて昇圧された電力は、その後、分圧部７０に供給される。分圧部７０においては、２つの抵抗Ｒ１６，Ｒ１７からなる配線と、２つの抵抗Ｒ１８，Ｒ１９からなる配線とが並列に接続されている。また、抵抗Ｒ１６と抵抗Ｒ１７との接続点に出力用端子８１のポート端子８１ｂが接続されており、抵抗Ｒ１８と抵抗Ｒ１９との接続点に出力用端子８１のポート端子８１ｃが接続されている。そして、これら抵抗Ｒ１６〜Ｒ１９の抵抗値によって、昇圧部５０にて昇圧された電力が分圧され、分圧された電圧値を有する電力がポート端子８１ｂ，８１ｃからそれぞれ出力されて携帯電話機４に供給されることになる。そのため、ポート端子８１ｂ，８１ｃから出力される電力の電圧値は、抵抗Ｒ１６〜Ｒ１９の抵抗値によって設定することができ、例えば、携帯電話機４の電源電圧５ＶとＧＮＤ電位との中間電位となる２．３Ｖや２．７Ｖとすることが考えられる。これにより、例えば、ポート端子８１ｂ，８１ｃに接続される携帯電話機４のポート端子が、携帯電話機４の検査用信号を入力するためのものである場合、その検査用信号に応じた電圧値を有するものとすることができる。
【００４２】
また、昇圧部５０にて昇圧され、分圧部７０にて分圧されなかった電力は、出力用端子８１のポート端子８１ａから出力されて携帯電話機４に供給されることになり、また、ポート端子８１ｄに接続された携帯電話機４のポート端子は、ＧＮＤ電位となる。
【００４３】
それにより、出力部８０に接続された携帯電話機４には、ポート端子８１ａから電源電圧の５Ｖが供給されるとともに、予備ポートとなるポート端子８１ｂ，８１ｃからは、携帯電話機４の電源電圧とＧＮＤ電位との中間電位となる２．３Ｖや２．７Ｖが供給され、ポート端子８１ｄに接続されたポート端子がＧＮＤ電位となる。
【００４４】
このように本形態においては、昇圧部５０及び残量表示部６０の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチ４０を設け、入力部１０に接続された太陽電池モジュール３から供給された電力を蓄電部３０に蓄電する際は、スイッチ４０を操作することによって昇圧部５０及び残量表示部６０の動作をＯＦＦにしておき、蓄電部３０に蓄電された電力を、出力部８０に接続された携帯電話機４に供給する場合のみ、スイッチ４０を操作することによって昇圧部５０及び残量表示部６０の動作をＯＮにすることにより、昇圧部５０及び残量表示部６０による無駄な電力の消費を回避することができる。また、このスイッチ４０が、外部から操作可能なものであるため、出力部８１が、昇圧部５０にて昇圧された電力を出力するポート端子８１ａと、ＧＮＤ電位となるポート端子８１ｄと、予備ポートとなるポート端子８１ｂ，８１ｃとからなる構成においても、出力部８０に接続された携帯電話機等の携帯電子機器側の構成によらずに、スイッチ４０を操作することによって昇圧部５０及び残量表示部６０の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御することができる。
【００４５】
なお、本形態においては、昇圧部５０及び残量表示部６０の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチ４０として、接点をスライドさせるスライドスイッチ４１を例に挙げて説明したが、本発明のスイッチとしては、押圧によって回路に対する接触／非接触を切り替える押圧スイッチ等、外部からの操作によって接続状態をＯＮ／ＯＦＦできるものであれば様々なものを用いることができる。
【００４６】
また、本形態においては、給電素子となる太陽電池モジュール３から電力の給電を受けるものを例に挙げて説明したが、本発明は、太陽電池モジュール３以外の給電素子から電力の給電を受けるものであってもよく、また、太陽電池モジュール等の給電素子を内蔵した構成のものであってもよい。
【００４７】
また、本発明の充電器は、本形態にて示したように携帯電話機４に充電を行うものに限らず、携帯ゲーム機器等、蓄電池を内蔵し、この蓄電池に充電を行って利用する小型の電子機器に充電を行うものであってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１    充電器
２    ケース
３    太陽電池モジュール
４    携帯電話機
５    ケーブル
１０    入力部
１１    入力用端子
１１ａ〜１１ｅ，８１ａ〜８１ｄ    ポート端子
２０    充電制御部
２１    充電制御ＩＣ
３０    蓄電部
３１    蓄電池
３２    保護用ＩＣ
３３    蓄電用ＩＣ
４０    スイッチ
４１    スライドスイッチ
５０    昇圧部
５１    昇圧用ＩＣ
６０    残量表示部
６０ａ〜６０ｃ    残量インジケータ
７０    分圧部
８０    出力部
８１    出力用端子
９０    充電確認ランプ
【図１】
2012075273.tif 000003
【図２】
2012075273.tif 000004
【図３】
2012075273.tif 000005
【図４】
2012075273.tif 000006