(57)【要約】【課題】小型化を維持しつつ、二次電池の温度上昇を効果的に阻止する。【解決手段】ソーラー充電器は、箱形のケース２と、ケース２の一面に設けられた太陽電池パネル３と、ケース２内において太陽電池パネル３の裏側に配置され、太陽電池パネル３で発電された電力で充電可能な二次電池セル１とを備えている。ソーラー充電器は、太陽電池パネル３と二次電池セル１とを離間させ、これらの間に空気層６を設けると共に、空気層６に連通して、前記ケース２の両側側面に開口された空気穴２６を設けている。【選択図】図４
2013048532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱形のケースと、
前記ケースの一面に設けられた太陽電池パネルと、
前記ケース内において前記太陽電池パネルの裏側に配置され、該太陽電池パネルで発電された電力で充電可能な二次電池セルと、
を備えるソーラー充電器であって、
前記太陽電池パネルと二次電池セルとを離間させ、これらの間に空気層を設けると共に、
前記空気層と連通され、前記ケースの両側側面に開口された空気穴を設けてなることを特徴とするソーラー充電器。
【請求項２】
請求項１に記載のソーラー充電器であって、さらに、
前記二次電池セルから放電される電力を外部に出力するための出力コネクタを備えることを特徴とするソーラー充電器。
【請求項３】
請求項１または２に記載のソーラー充電器であって、さらに、
前記太陽電池パネルと二次電池セルとの間に、前記太陽電池パネルの熱を放熱する金属プレートを配置してなることを特徴とするソーラー充電器。
【請求項４】
請求項３に記載のソーラー充電器であって、
前記金属プレートを前記太陽電池パネルの裏面に沿って配置してなることを特徴とするソーラー充電器。
【請求項５】
請求項３または４に記載のソーラー充電器であって、
前記金属プレートの両側部を、Ｌ字状に折曲してなることを特徴とするソーラー充電器。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれか一に記載のソーラー充電器であって、さらに、
前記二次電池セルを前記ケース内の定位置に配置する電池ホルダを備えており、
該電池ホルダが、前記二次電池セルを収納する収納凹部を有すると共に、該収納凹部の底面プレートが、前記太陽電池パネルと前記二次電池セルとの間であって、前記金属プレートに対向して配置されてなることを特徴とするソーラー充電器。
【請求項７】
請求項６に記載のソーラー充電器であって、
前記電池ホルダが、前記空気層の両端を区画する区画壁を有することを特徴とするソーラー充電器。
【請求項８】
請求項６または７に記載のソーラー充電器であって、
前記二次電池セルから放電される電力を外部に出力するための出力コネクタを備えると共に、該出力コネクタを固定してなる回路基板を前記ケースに内蔵しており、前記ケースは、前記回路基板を収納する基板収納スペースを端部に備えており、
さらに、前記電池ホルダの区画壁が、前記基板収納スペースと前記空気層を遮断してなることを特徴とするソーラー充電器。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一に記載のソーラー充電器であって、さらに、
前記ケースが、前記空気層の両側に位置して、複数の空気穴を前記ケースの長さ方向に並べて開口してなることを特徴とするソーラー充電器。
【請求項１０】
請求項９に記載のソーラー充電器であって、
前記空気穴が、前記ケースの厚さ方向に長い長穴状に形成されてなることを特徴とするソーラー充電器。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載のソーラー充電器であって、
前記複数の空気穴は、各々の上側開口縁の位置が前記ケースの長さ方向に向かって前記ケースの上面に次第に接近するように傾斜する配列で設けられてなることを特徴とするソーラー充電器。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか一に記載のソーラー充電器であって、さらに、
外部から給電を受けるための給電端子を備えることを特徴とするソーラー充電器。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか一に記載のソーラー充電器であって、さらに、
前記ケースの底面の端部に傾斜面を設けてなることを特徴とするソーラー充電器。
【請求項１４】
請求項１３に記載のソーラー充電器であって、
前記ケースの底面の両端部に角度の異なる傾斜面を設けてなることを特徴とするソーラー充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池で携帯電話やモバイル機器等の携帯機器の内蔵電池、あるいはこれらのパック電池を充電可能なソーラー充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電力需要の逼迫や災害時等の非常電源として、太陽電池パネルで発電した電力を二次電池に蓄えるソーラー充電器が注目されている。例えば、特許文献１には、板状の太陽電池パネルの背面に、円筒状の二次電池を配置したソーラー充電器が開示されている。このソーラー充電器は、背面に二次電池を収納するためのケースを突出させているため、外形が嵩張り、携行には不便となる。このため、携帯に容易な小型のソーラー充電器が求められている。
【０００３】
また一方で、このようなソーラー充電器は、発電量を高めるために直射日光が当たる場所に配置される。このため、太陽電池パネルの背面に配置された二次電池も、太陽光と、太陽電池パネルの発熱によって加熱されて、温度が高くなる。二次電池は、高温になると保護回路が働き、充電が停止されてしまう。このため、天気がよく十分な日光が得られているにも拘わらず、充電できないという事態が生じる。また、高温時に二次電池の充電を行おうとすれば、二次電池にダメージが与えられて、寿命が短くなる問題があった。
【０００４】
このような温度上昇を低減するには、太陽電池パネルと二次電池とを離間させることが考えられる。太陽電池パネルと二次電池とを離すほど、温度を低下させることができるが、この場合はソーラー充電器の厚さが厚くなってしまうという問題がある。特に、近年は、上述の通り携行に便利なように小型化、薄型化が求められており、このような小型化の要求と二次電池の温度上昇抑制とは相反するため、これらの要求を同時に満たすソーラー充電器は存在しなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公昭６３−４８９３９号公報
【特許文献２】特開昭６１−４００６６号公報
【特許文献３】特開平６−３５０１１８号公報
【特許文献４】特開２０１０−５５７８９号公報
【特許文献５】特開２０１１−１９３１６号公報
【特許文献６】特開２００８−１０４２４９号公報
【特許文献７】特開２０１１−３６０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、小型化を維持しつつ、二次電池の温度上昇を効果的に阻止できるソーラー充電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面に係るソーラー充電器によれば、箱形のケース２と、前記ケース２の一面に設けられた太陽電池パネル３と、前記ケース２内において前記太陽電池パネル３の裏側に配置され、該太陽電池パネル３で発電された電力で充電可能な二次電池セル１とを備えている。ソーラー充電器は、前記太陽電池パネル３と前記二次電池セル１とを離間させ、これらの間に空気層６を設けると共に、前記空気層６に連通して、前記ケース２の両側側面に開口された空気穴２６を設けている。
【０００８】
以上のソーラー充電器は、太陽電池パネルと二次電池セルとの間に空気層を設けることで、二次電池セルを太陽電池パネルから断熱すると共に、ケースの両側側面に開口された空気穴を通じて、空気層において加熱された空気がケース外部に排出されるため、冷却効果を高めることができる。また、この構成であれば、太陽電池パネルと二次電池セルとを離間させる距離を大きく取る必要が無いため、ソーラー充電器の薄型化も達成される。
加えて、太陽電池パネル自体の発熱をも背面の空気層により外部へ逃がすことができ、太陽電池パネル自体の発熱も抑制でき、発電量を向上させる効果も得られる。
【０００９】
本発明の第２の側面に係るソーラー充電器によれば、前記二次電池セル１から放電される電力を外部に出力するための出力コネクタ７を備えている。
これにより、太陽電池パネルで発電されて二次電池セルに蓄電された電力を、出力コネクタを介して外部接続される電子機器に供給できる。
【００１０】
本発明の第３の側面に係るソーラー充電器によれば、前記太陽電池パネル３と前記二次電池セル１との間に、前記太陽電池パネル３の熱を放熱する金属プレート５を配置している。
これにより、熱伝導に優れた金属製のプレートを介して、太陽電池パネルの熱を効果的に放熱できる。また、金属プレートで太陽電池パネルの輻射熱を遮断して、二次電池セルが太陽電池パネルに加熱されるのを有効に防止できる。また、ケースの内部に金属プレートを配置することで、ソーラー充電器に剛性を付加して機械的強度を増すことができる。
【００１１】
本発明の第４の側面に係るソーラー充電器によれば、前記金属プレート５を前記太陽電池パネル３の裏面に沿って配置している。
これにより、金属プレートで太陽電池パネルを補強して、例えば落下等による衝撃で太陽電池パネルが破損する事態を回避できる。
【００１２】
本発明の第５の側面に係るソーラー充電器によれば、前記金属プレート５の両側部を、Ｌ字状に折曲してなることを特徴とする。
これにより、金属プレートの剛性を高めることができる。
【００１３】
本発明の第６の側面に係るソーラー充電器によれば、前記二次電池セル１を前記ケース２内の定位置に配置する電池ホルダ４を備えており、該電池ホルダ４が、前記二次電池セル１を収納する収納凹部４０を有すると共に、該収納凹部４０の底面プレート４１を前記太陽電池パネル３と二次電池セル１との間であって、前記金属プレート５に対向して配置してなることを特徴とする。
これにより、電池ホルダを介して二次電池セルをケース内の定位置に配置しながら、電池ホルダの底面プレートを介して空気層の熱を遮断して、二次電池セルが加熱されるのを効果的に防止できる。とくに、太陽電池パネルと二次電池セルとを離間させて設けた空気層に、金属プレートと底面プレートとを対向して設けることで太陽電池パネルの熱を確実に遮断して、二次電池セルが加熱されるのを有効に防止できる。
【００１４】
本発明の第７の側面に係るソーラー充電器によれば、前記電池ホルダ４が、前記空気層６の両端を区画する区画壁４２を有することができる。
これにより、空気層の両端を区画壁で区画し、さらに、空気層の上下を金属プレートと底面プレートで区画して、電池ホルダと金属プレートとでダクト状の空気層を形成して、空気層の熱をスムーズにケース外に排出できる。また、電池ホルダの区画壁でケースの中央部を支持して、ケースの強度を増すことができる。
【００１５】
本発明の第８の側面に係るソーラー充電器によれば、前記二次電池セル１から放電される電力を外部に出力するための出力コネクタ７を備えると共に、該出力コネクタ７を固定してなる回路基板９を前記ケース２に内蔵しており、前記ケース２は、前記回路基板９を収納する基板収納スペース１５を前記ケース２の端部に備えており、さらに、前記電池ホルダ４の区画壁４２が、前記基板収納スペース１５と前記空気層６を遮断してなることを特徴とする。
これにより、空気層と基板収納スペースとを区画壁で遮断して、空気穴から空気層に侵入する埃等の異物が基板収納スペースに侵入するのを確実に防止できる。
【００１６】
本発明の第９の側面に係るソーラー充電器によれば、前記ケース２が、前記空気層６の両側に位置して、複数の空気穴２６を前記ケース２の長さ方向に並べて開口してなることを特徴とする。
これにより、空気層を効率よく換気して、内部の熱を外部に放出できる。
【００１７】
本発明の第１０の側面に係るソーラー充電器によれば、前記空気穴２６を、ケース２の厚さ方向に長い長穴状に形成してなることを特徴とする。
これにより自然対流で、内部の熱を外部に放出して放熱性を高めることができる。
【００１８】
本発明の第１１の側面に係るソーラー充電器によれば、前記複数の空気穴２６は、各々の上側開口縁の位置が前記ケース２の長さ方向に向かって前記ケース２の上面に次第に接近する傾斜姿勢で設けてなることを特徴とする。
これにより、複数の空気穴の上側開口縁の位置を傾斜するように配置することで、空気層における自然対流を起こりやすくして、内部の熱を外部に放出して放熱性を高めることができる。
【００１９】
本発明の第１２の側面に係るソーラー充電器によれば、外部から給電を受けるための給電端子８を備えることを特徴とする。
これにより、給電端子で外部から受ける電力でもって内蔵する二次電池セルを安定的に充電することもでき、天気が悪いときでも商用電源等を利用して充電器として利用することが可能となる。
【００２０】
本発明の第１３の側面に係るソーラー充電器によれば、前記ケース２の底面の端部に傾斜面２２ｘ、２２ｙを設けてなることを特徴とする。
これにより、ケースを傾斜姿勢で配置しやすくしながら、太陽電池パネルに効率よく太陽光を照射できる。
【００２１】
本発明の第１４の側面に係るソーラー充電器によれば、前記ケース２の底面の両端部に角度の異なる傾斜面２２ｘ、２２ｙを設けてなることを特徴とする。
これにより、ケースを傾斜姿勢で配置しやすくすると共に、角度の異なる傾斜面を選択しながら配置することで、太陽電池パネルの法線方向を太陽の高度に接近させて、より効率よく太陽光を太陽電池パネルに照射させて、太陽電池パネルの発電効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例にかかるソーラー充電器の斜視図である。
【図２】図１に示すソーラー充電器の側面図である。
【図３】図１に示すソーラー充電器の垂直縦断面図である。
【図４】図１に示すソーラー充電器の垂直横断面図である。
【図５】図１に示すソーラー充電器の分解斜視図である。
【図６】図２に示すソーラー充電器を下側から見た分解斜視図である。
【図７】図１に示すソーラー充電器のＶＩＩ−ＶＩＩ線横断面図である。
【図８】本発明の一実施例にかかるソーラー充電器のブロック図である。
【図９】図１に示すソーラー充電器の使用例を示す側面図である。
【図１０】図１に示すソーラー充電器の他の使用例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するためのソーラー充電器を例示するものであって、本発明はソーラー充電器を以下のものに特定しない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
【００２４】
図１ないし図１０に、本発明の一実施例に係るソーラー充電器を示す。これらの図において、図１はソーラー充電器の斜視図、図２は図１のソーラー充電器の側面図、図３は図１のソーラー充電器の垂直縦断面図、図４は図１のソーラー充電器の垂直横断面図、図５は図１のソーラー充電器の分解斜視図、図６は図５のソーラー充電器を下側から見た分解斜視図、図７は図１のソーラー充電器のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図、図８は図１のソーラー充電器のブロック図、図９は図１のソーラー充電器の使用例を示す側面図、図１０は図１のソーラー充電器の他の使用例を示す側面図をそれぞれ示している。
【００２５】
図１ないし図８に示すソーラー充電器は、箱形のケース２と、このケース２の一面に設けられた太陽電池パネル３と、ケース２内において太陽電池パネル３の裏側に配置され、太陽電池パネル３で発電された電力で充電可能な二次電池セル１とを備えている。このソーラー充電器は、太陽電池パネル３の発電電力を利用して、内蔵される二次電池セル１を充電し、この二次電池セル１に蓄電された電力を放電して負荷に供給し、あるいは、太陽電池パネル３の発電電力を直接に負荷に供給する。図のソーラー充電器は、二次電池セル１から放電される電力を外部に出力するための出力コネクタ７を備えている。このソーラー充電器は、出力コネクタ７を介して外部接続される種々の電子機器に電力を供給する。ただ、ソーラー充電器は、必ずしも出力コネクタを備える必要はなく、ソーラー充電器本体を電子機器に装備して、太陽電池パネルや二次電池セルから出力される電力を直接に電子機器の負荷に供給する構造とすることもできる。この電子機器は、図示しないが、例えば、ソーラー充電器のケースを電子機器本体のケースに併用して、このケース内に白色ＬＥＤやラジオ受信機等を内蔵することで、照明器具やラジオ等の電子機器として利用できる。
【００２６】
（ケース２）
ケース２は、上面プレート２１と下面プレート２２の周囲に周壁を設けた形状として、全体の形状を箱形としている。図５と図６に示すケース２は、上面プレート２１を有する上ケース２Ａと、下面プレート２２を有する下ケース２Ｂとに分割している。ケース２は、上面プレート２１と下面プレート２２の外形を長方形としている。箱形のケース２は、上ケース２Ａの上面プレート２１に太陽電池パネル３を固定すると共に、内部に二次電池セル１と回路基板９を収納して定位置に固定している。
【００２７】
ケース２の周壁は、上面プレート２１及び下面プレート２２の両側に設けた側壁２３と、その両端に設けた端面壁２４とからなる。上ケース２Ａは、側壁２３と端面壁２４とからなる周壁を上面プレート２１に一体的に成形して設けた形状にプラスチックで成形している。下ケース２Ｂは、側壁２３と端面壁２４とからなる周壁を下面プレート２２に一体的に成形して設けた形状にプラスチックで成形している。ケース２の両側に位置する側壁２３は、その中間部において、上ケース２Ａ側の第１の側壁２３ａと下ケース２Ｂ側の第２の側壁２３ｂとに分割している。さらに、ケース２の両端に位置する端面壁２４は、ケース２の一端である先端側に設けた先端壁２４Ａとケース２の他端である後端側に設けた後端壁２４Ｂとからなる。先端壁２４Ａは、上ケース２Ａの上面プレート２１に連結された高さの高い第１の先端壁２４ａと下ケース２Ｂの下面プレート２２に連結された高さの低い第２の先端壁２４ｂとからなる。後端壁２４Ｂは、下面プレート２２の後端側に連結している。
【００２８】
上ケース２Ａは、上面プレート２１の先端側に設けた第１の先端壁２４ａと、上面プレート２１の両側に設けた第１の側壁２３ａとを互いに連結している。図５と図６に示す上ケース２Ａは、第１の先端壁２４ａの高さを、ケース２の厚さの半分よりも高くしている。さらに、上ケース２Ａの両側の第１の側壁２３ａは、先端壁２４Ａ側の端部を高く成形して、第１の先端壁２４ａの高さと等しくすると共に、第１の先端壁２４ａと高さの等しい端部から後端壁２４Ｂに向かって高さが次第に低くなるように、先端縁を傾斜する形状に成形している。
【００２９】
さらに、上ケース２Ａは、上面プレート２１の中央部に長方形の開口部２１Ｘを設けて、この開口部２１Ｘに太陽電池パネル３を配置している。上ケース２Ａは、上面プレート２１の開口部２１Ｘの内側（裏面側）に、太陽電池パネル３の外周部を固定する段差凹部２１Ｙを設けている。この段差凹部２１Ｙは、開口縁部を段差形状に成形して設けており、上面プレート２１の内面側の縦横の開口幅を太陽電池パネル３の縦横の幅と等しくし、その段差を太陽電池パネル３の厚さと等しくしている。この構造の上ケース２Ａは、太陽電池パネル３の内側面が上ケース２Ａの内面から突出しない。したがって、このケース２１は、段差凹部２１Ｙに太陽電池パネル３を配置する状態で、上ケース２Ａの内面を平面状にできる。
【００３０】
下ケース２Ｂは、下面プレート２２の先端側に設けた第２の先端壁２４ｂと、後端側に設けた後端壁２４Ｂと、下面プレート２２の両側に設けた第２の側壁２３ｂとを互いに連結している。図５と図６に示す下ケース２Ｂは、第２の先端壁２４ｂの高さを、ケース２の厚さの半分よりも低くすると共に、下ケース２Ｂの両側の第２の側壁２３ｂの先端壁２４Ａ側の端部の高さを第２の先端壁２４ｂの高さと等しくしている。さらに、下ケース２Ｂは、後端壁２４Ｂの高さをケース２の厚さの半分よりも高く成形して、その先端縁を上面プレート２１の後端縁に連結している。さらに、下ケース２Ｂは、両側の第２の側壁２３ｂの後端壁２４Ｂ側の端部の高さを後端壁２４Ｂの高さと等しくしている。この第２の側壁２３ｂは、先端壁２４Ａ側の端部から後端壁２４Ｂ側の端縁に向かって、高さが次第に高くなるように、先端縁を傾斜する形状に成形している。
【００３１】
図のケース２は、下ケース２Ｂを上ケース２Ａよりも薄く成形しており、樹脂の使用量を少なくして製造コストを低減しながら、全体の重量を軽くしている。また、上ケース２Ａは、下ケース２Ｂよりも厚く成形して、全体を強固にしている。とくに、上ケース２Ａは、全体を強固にすることで、上面プレート２１に固定される太陽電池パネル３を保護できる構造としている。
【００３２】
以上の上ケース２Ａと下ケース２Ｂは、対向する周壁の開口端を連結して、互いに連結している。図５と図６のケース２２は、上ケース２Ａと下ケース２Ｂを止ネジ１９で連結して固定している。止ネジ１９をねじ込んで連結するために、下ケース２Ｂは、下面プレート２２の内面に突出して、止ネジ１９をねじ込む連結ボス２２ａ、２２ｂを一体的に成形して設けて、上ケース２Ａは、上面プレート２１の内面に突出するように、止ネジ１９を貫通させる連結部２１ａを一体的に成形して設けている。止ネジ１９は、上ケース２Ａの上面プレート２１の表面に設けた挿入凹部２１ｂから連結部２１ａを貫通して連結ボス２２ａ、２２ｂにねじ込まれて、上ケース２Ａと下ケース２Ｂを連結する。互いに連結される上ケース２Ａと下ケース２Ｂの周壁は、開口端を超音波溶着し、あるいは接着し、あるいは係止構造として確実に連結できる。
【００３３】
さらに、ケース２は、上ケース２Ａの上面プレート２１の表面に、透光プレート１０を固定している。この透光プレート１０は、上面プレート２１に固定された太陽電池パネル３の表面を保護すると共に、太陽光が太陽電池パネル３に照射されるように透過させている。図５と図６の透光プレート１０は、太陽電池パネル３に太陽光を透過させる透光部１０Ａを中央部に設けると共に、この透光部１０Ａの外周部には、太陽光を遮断する遮蔽部１０Ｂを設けている。透光プレート１０の透光部１０Ａは、開口部２１Ｘから表出する太陽電池パネル３の外形に沿う形状としている。透光プレート１０の遮蔽部１０Ｂは、上ケース２Ａと下ケース２Ｂを固定するための止ネジ１９を挿入する挿入凹部２１ｂを外側から見えなくして、外観を良くしている。この遮蔽部１０Ｂにて、接着剤又は両面テープ等により、上面プレート２１の表面に、透光プレート１０が設置される。
【００３４】
（太陽電池パネル３）
太陽電池パネル３は、太陽電池セル（ソーラーセル）３Ａを基板３Ｂ上に多数配置して、太陽電池セル３Ａの表面を透光性シート（図示せず）、あるいは、透明性樹脂（図示せず）で保護している。太陽電池セル３Ａを配置する基板３Ｂには、ガラスエポキシ基板等が利用でき、上面を平板状として多数の太陽電池セル３Ａを直列接続し、あるいは並列接続して規則的に実装している。このように、太陽電池セル３Ａの表面を保護して封止する構造、方法としては、以下のものがある。
（１）表面透光性シートを溶かして付着する（ＥＶＡシートを利用）。
（２）トランスファーモールドとして、太陽電池セル３Ａを金型に入れ透明成形樹脂で一体成形する。
（３）ポッティングとして、型枠に太陽電池セル３Ａを入れ、透明樹脂を注入する。
【００３５】
太陽電池セル３Ａは、シリコン結晶系太陽電池やアモルファスシリコン太陽電池、あるいはハイブリッド型である単結晶シリコンとアモルファスシリコンのヘテロ接合（ＨＩＴ(登録商標)：Heterojunction with Intrinsic Thin layer）等が利用できる。とくに、ＨＩＴは太陽光の受光に際して指向性が少なく、また、高変換効率で温度特性にも優れ、面積当たりの発電量が高く好ましい。また、基板３Ｂ上の太陽電池セル３Ａを実装する下地の色は、白色系等明るい色とすることが好ましい。これにより太陽光を太陽電池セル３Ａの周囲で反射あるいは乱反射させて、より多くの太陽光を受光でき、発電効率を向上できる。太陽電池パネル３で発電された電力は、内蔵する二次電池セル１を充電して蓄電され、あるいは、出力コネクタ７を介して直接に外部に出力される。
【００３６】
太陽電池パネル３の出力電流は、完全に放電された二次電池セル１を、約１２時間で約８０％程度まで充電できるように設定される。たとえば、二次電池セル１に１５００ｍＡｈのリチウムイオン電池を使用するソーラー充電器においては、太陽電池パネル３の出力電流（晴天時の最大出力）を１２５ｍＡとして、完全に放電された二次電池セル１を約１２時間で約８０％程度まで充電できる。太陽電池パネル３の出力電圧は、二次電池セル１を充電できる電圧に設定される。二次電池セル１をリチウムイオン電池とするソーラー充電器にあっては、太陽電池パネル３の出力電圧を４Ｖ〜６Ｖとして二次電池セル１を充電できる。さらに、太陽電池パネル３は、複数の太陽電池セル３Ａを直列接続する個数を多くして出力電圧を高くできる。また、太陽電池セル３Ａを並列に接続する個数を多くして出力電流を大きくできる。太陽電池パネル３は、出力電流を大きくして、二次電池セル１を満充電する時間を短くできる。
【００３７】
（二次電池セル１）
二次電池セル１は、薄型電池で、ケース２内において、太陽電池パネル３の裏側に収納されている。図３ないし図６のソーラー充電器は、二次電池セル１を定位置に配置するために、電池ホルダ４を備えている。図に示す電池ホルダ４は、二次電池セル１を収納する収納凹部４０を有する形状にプラスチックで成形している。二次電池セル１は、この電池ホルダ４を介して、ケース２の内部であって、下面プレート２２に接近して配置している。
【００３８】
図の二次電池セル１は、角形のリチウムイオン電池からなる素電池の両端面に樹脂成形部１Ａ、１Ｂを設けた電池パックである。電池パックである二次電池セル１は、一方の端面に設けた樹脂成形部１Ａに出力端子１Ｘを設けている。図の出力端子１Ｘは、正負の電極端子と温度端子とからなる。この二次電池セル１は、回路基板９に固定された接続コネクタ１２の接続端子１２Ｘに出力端子１Ｘが接続される。このソーラー充電器は、ケース２に内蔵する二次電池セル１を薄形の電池パックとすることで、ケース２を薄くでき、また、リチウムイオン電池によって充放電の容量を大きくできる。ただ、本発明のソーラー充電器は、二次電池セルをリチウムイオン電池に特定しない。ケースに内蔵する二次電池セルは、たとえばニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池など、充電できる全ての電池を使用できる。二次電池セル１に蓄電された電力は、出力コネクタ７を介して外部に出力される。
【００３９】
（空気層６）
以上のソーラー充電器は、ケース２の上面プレート２１に固定される太陽電池パネル３と、ケース２に内蔵される二次電池セル１とを離間させて、これらの間に空気層６を設けている。いいかえると、ソーラー充電器は、太陽電池パネル３と二次電池セル１との間に空気層６を設けるために、太陽電池パネル３を上ケース２Ａの上面プレート２１に固定すると共に、二次電池セル１を下ケース２Ｂの下面プレートの内面側に接近して配置している。図３と図４に示すソーラー充電器は、太陽電池パネル３と二次電池セル１とを互いに平行な姿勢で所定の間隔離して、その間に空気層６を設けている。
【００４０】
（空気穴２６）
さらに、ケース２は、この空気層６に連通して、ケース２の両側側面である側壁２３に開口された空気穴２６を設けている。図１ないし図６のケース２は、空気層６の両側に位置して、複数の空気穴２６をケース２の長さ方向（図２において左右方向）に並べて開口している。図のケース２は、下ケース２Ｂの両側に設けた第２の側壁２３ｂに、複数の空気穴２６を開口している。これらの空気穴２６は、ケース２の厚さ方向（図２において上下方向）に長い長穴状に形成している。さらに、複数の空気穴２６は、各々の上側開口縁の位置がケース２の長さ方向に向かってケース２の上面に次第に接近する傾斜姿勢で設けている。図２に示すケースは、第１の側壁２３ａと第２の側壁２３ｂとの境界縁をケース２の長さ方向に対して傾斜させているので、複数の空気穴２６の上側開口縁を、この境界縁に沿って配置している。このように、複数の空気穴２６の上側開口縁の位置を傾斜するように配置することで、空気層６における自然対流を起こりやすくして、内部の熱を外部に効率よく放出できる構造としている。さらに、複数の空気穴２６を開口する構造は、空気層６と外部とを連通する開口部の開口面積を広くしながら、大きな異物等の侵入を有効に防止できる特徴がある。ただ、ソーラー充電器は、ケースに設ける空気穴の形状や配列を以上に特定しない。空気穴は、長円形以外の形状、例えば、円形や楕円形状、多角形状、短冊状、スリット状とすることもできる。さらに、複数の空気穴は、ケースの長さ方向である左右方向に並ぶ配列に特定せず、複数の空気穴を上下左右に並ぶ配列とすることも、上下に位置する空気穴を左右に並ぶ空気穴の間に配置する配列とすることもできる。さらに、複数の空気穴は、格子状やハニカム状に設けることもできる。
【００４１】
このソーラー充電器は、太陽電池パネル３と二次電池セル１との間に空気層６を設けることで、二次電池セル１を太陽電池パネル３から断熱すると共に、ケース２の両側の側壁２３に開口した空気穴２６を通じて、空気層６において加熱された空気をケース２の外部に排出して冷却効果を向上できる。すなわち、この構造は、太陽電池パネル３と二次電池セル１とを空気層６で断熱することと、この空気層６に連通する空気穴２６を介して空気層６の空気を換気できることの相乗効果で、極めて効果的に二次電池セル１の温度上昇を阻止できる。ここで、ソーラー充電器は、太陽電池パネルと二次電池セルの間隔を広くして空気層の厚さ（ｄ）を厚くすることで、より効果的に二次電池セルを断熱できる。ただ、空気層の厚さ（ｄ）を厚くするとケース全体の厚さ（Ｄ）が大きくなって、ソーラー充電器を薄型化できなくなる。したがって、ソーラー充電器は、以上のことを考慮して、空気層の厚さ（ｄ）を、ケースの厚さ（Ｄ）の５％〜５０％、好ましくは、１０％ないし４０％、さらに好ましくは、２０％〜３０％とする。
【００４２】
（金属プレート５）
さらに、ソーラー充電器は、太陽電池パネル３と二次電池セル１との間に、太陽電池パネル３の熱を放熱する金属プレート５を配置している。金属プレート５は、鉄、鉄合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属板を所定の形状にプレス成形したものである。このソーラー充電器は、熱伝導に優れた金属製のプレートを介して、太陽電池パネル３の熱を効果的に放熱できる。また、金属プレート５で太陽電池パネル３の輻射熱を遮断して、二次電池セル１が太陽電池パネル３に加熱されるのを有効に防止できる。また、ケース２の内部に金属プレート５を配置することで、ソーラー充電器に剛性を付加して機械的強度を増すことができる。
【００４３】
図３と図４の金属プレート５は、空気層６の上面側であって、太陽電池パネル３の裏面に沿って配置している。この金属プレート５は、太陽電池パネル３の熱を効果的に伝導して効率よく放熱できる。ソーラー充電器は、図５と図６に示すように、上面プレート２１の内面に、太陽電池パネル３のほぼ全面を被覆するように、シリコーン系、シリコン系、あるいはエラストマー系の放熱シート１３を貼着している。この放熱シート１３には、熱伝導に優れた熱伝導シートが使用される。この構造は、放熱シート１３を介して、太陽電池パネル３の熱を効果的に金属プレート５に伝導して放熱できる。さらに、太陽電池パネル３の裏面に沿って金属プレート５を配置する構造は、金属プレート５で太陽電池パネル３を補強できる特徴もある。これにより、ソーラー充電器の落下等により、太陽電池パネル３が破損するのを有効に防止できる。
【００４４】
図３ないし図６に示す金属プレート５は、両側部をＬ字状に折曲して、本体プレート部５Ａの両側に、側壁部５Ｂを設けている。本体プレート部５Ａは、太陽電池パネル３の裏面に沿って配置できるように、太陽電池パネル３とほぼ等しい大きさとしている。側壁部５Ｂは、本体プレート部５Ａの両側であって、ケース２の側壁２３と対向して設けられている。図に示す側壁部５Ｂは、ケース２内の空気層６を空気穴２６から効果的に換気できるように、空気層６の両側に沿って切欠部５Ｃを設けている。図に示す切欠部５Ｃは、第１の側壁２３ａと第２の側壁２３ｂとの境界縁に沿って傾斜する形状としている。
【００４５】
さらに、図３、図５、及び図６に示す金属プレート５は、本体プレート部５Ａに、太陽電池パネル３の出力リード１４を案内する貫通穴５Ｘを開口している。太陽電池パネル３は、裏面に設けた出力端子（図示せず）に正負の出力リード１４を接続しており、この接続リード１４を、放熱シート１３と金属プレート５に貫通させて上ケース２Ａの内面側に引き出している。図の放熱シート１３は、正負の出力リード１４を通過させる貫通穴１３Ｘを設けている。太陽電池パネル３の裏面に接続された正負の出力リード１４は、放熱シート１３の貫通穴１３Ｘと金属プレート５の貫通穴５Ｘとに通過させて回路基板９に接続される。したがって、放熱シート１３の貫通穴１３Ｘと金属プレート５の貫通穴５Ｘは、太陽電池パネル３の裏面に接続した出力リード１４を挿通できる位置に開口している。
【００４６】
さらに、金属プレート５は、Ｌ字状に折曲された側壁部５Ｂの先端に、回路基板９と電池ホルダ４を固定するための固定片５Ｄを設けている。図６の固定片５Ｄは、側壁部５Ｂから内側に向かって折曲して、本体プレート部５Ａと平行な姿勢としている。この固定片５Ｄは、回路基板９と電池ホルダ４を貫通する止ネジ１８をねじ込む雌ネジ孔５ｄを開口している。
【００４７】
さらに、金属プレート５は、上ケース２Ａの内面の定位置に固定するために、本体プレート部５Ａの先端側に突出する複数の連結片５Ｅ、５Ｆと、本体プレート部５Ａの後端側に突出する連結部５Ｇとを設けている。連結片５Ｅは、本体プレート部５Ａの先端両側から突出して設けている。この連結片５Ｅは、上ケース２Ａの内面に突出する位置決め凸部２１ｃを挿入する位置決め穴５ｃを開口すると共に、回路基板９を上ケース２Ａに固定する止ネジ１７を貫通させる貫通穴５ｅを開口している。この連結片５Ｅは、金属プレート５を上ケース２Ａの内面に配置する状態で、位置決め凸部２１ｃを位置決め穴５ｃに案内して金属プレート５を上ケース２Ａの内面の定位置に配置する。さらに、この連結片５Ｅは、回路基板９の隅部を貫通する止ネジ１７が貫通穴５ｅに挿通されると共に、この止ネジ１７が上ケース２Ａの内面に突出して設けた固定ボス２１ｅにねじ込まれて、上ケース２Ａの定位置に固定される。さらに、連結片５Ｆは、本体プレート部５Ａの先端中央部から突出して設けており、上ケース２Ａと下ケース２Ｂを連結する止ネジ１９を挿通する貫通穴５ｆを開口している。この連結片５Ｆは、上ケース２Ａと下ケース２Ｂを連結する状態で、上面プレート２１の連結部２１ａと下面プレート２２の連結ボス２２ａとの間に挟着されると共に、連結部２１ａを貫通する止ネジ１９が挿通されてケース２の定位置に固定される。
【００４８】
連結部５Ｇは、本体プレート部５Ａの後端縁から突出する板状で、両端部に上ケース２Ａと下ケース２Ｂを連結する止ネジ１９を挿通する挿通部５ｇを開口すると共に、中央部には、上ケース２Ａの上面プレート２１の内面に突出する連結フック２１ｈを案内する係止部５ｈを設けている。図５と図６の連結部５Ｇは、両側の挿通部５ｇを、止ネジ１９を案内できる切欠部とし、中央の係止部５ｈを、連結フック２１ｈを案内して係止する切欠部としている。この連結部５Ｇは、金属プレート５を上ケース２Ａの内面に配置する状態で、連結フック２１ｈを係止部５ｈに案内して、金属プレート５を上ケース２Ａの内面の定位置に配置する。さらに、連結部５Ｇは、上ケース２Ａと下ケース２Ｂを連結する状態で、上面プレート２１の連結部２１ａと下面プレート２２の連結ボス２２ｂとの間に挟着されると共に、連結部２１ａを貫通する止ネジ１９が挿通部５ｇに挿通されてケース２の定位置に固定される。
【００４９】
（電池ホルダ４）
電池ホルダ４は、ケース２内の定位置に固定されて、収納凹部４０に収納される二次電池セル１を定位置に配置する。図３ないし図６の電池ホルダ４は、二次電池セル１の両側面に沿う側面プレート４３と両端面に沿う端面プレート４４とを長方形の底面プレート４１の周囲に連結してなる浅い容器形状に成形して、その内側に収納凹部４０を設けている。図の電池ホルダ４は、収納凹部４０の底面プレート４１を上面プレート２１側に配置する姿勢で上ケース２Ａに固定しており、収納凹部４０の開口部を下ケース２Ｂの下面プレート２２側に開口している。この電池ホルダ４は、ケース２の定位置に固定される状態で、収納凹部４０の底面プレート４１を、太陽電池パネル３と二次電池セル１との間であって、金属プレート５に対向して配置している。この構造は、電池ホルダ４を介して二次電池セル１をケース２内の定位置に配置しながら、空気層６の熱を底面プレート４１で遮断して、二次電池セル１が加熱されるのを効果的に防止できる。とくに、このソーラー充電器は、太陽電池パネル３と二次電池セル１とを離間させて設けた空気層６の上下に、金属プレート５と底面プレート４１とを対向して配置することで、太陽電池パネル３の熱を確実に遮断して、二次電池セル１が加熱されるのを有効に防止できる。
【００５０】
さらに、電池ホルダ４は、空気層６の両端を区画する区画壁４２を備えている。図３に示す電池ホルダ４は、底面プレート４１の両端縁に沿って、上面プレート２１に向かって突出する区画壁４２を一体成形して設けている。区画壁４２は、その先端が、上面プレート２１に固定される金属プレート５の内面に接近する高さとなるように成形している。このソーラー充電器は、空気層６の両端を電池ホルダ４の区画壁４２で区画し、さらに、空気層６の上下を金属プレート５と底面プレート４１で区画することで、ダクト状の空気層６を形成して、空気層６の熱をスムーズにケース２の外部に排出できる。また、電池ホルダ４の先端側に設けた区画壁４２により、空気層６で加熱された空気が、回路基板９側に流入するのを有効に防止できる特徴もある。さらに、電池ホルダ４の区画壁４２で金属プレート５を支持することにより、上ケース２Ａと下ケース２Ｂの間を電池ホルダ４で支持して、ケース２の強度を増すことができる。
【００５１】
電池ホルダ４は、上ケース２Ａの内面に固定されて、ケース２内の定位置に配置される。図３、図５、及び図６の電池ホルダ４は、ケース２に固定するために、先端側の端面プレート４４の上端から突出するカバープレート部４５と、後端側の端面プレート４４の下端部から突出する連結プレート部４６とを一体成形して設けている。カバープレート部４５は、両端部に貫通穴４５ｄを設けており、この貫通穴４５ｄに挿入する止ネジ１８を回路基板９に貫通させて金属プレート５の固定片５Ｄにねじ込んでいる。すなわち、電池ホルダ４の先端側は、カバープレート部４５が固定される金属プレート５を介して上ケース２Ａに固定している。連結プレート部４６は、両端部に上ケース２Ａと下ケース２Ｂを連結する止ネジ１９を挿通する貫通穴４６ｇを開口すると共に、中央部には、上ケース２Ａの上面プレート２１の内面に突出する連結フック２１ｈを案内する係止部４６ｈを設けている。図の係止部４６ｈは、連結フック２１ｈを案内して係止する切欠部としている。この連結プレート部４６は、電池ホルダ４を上ケース２Ａの内面に配置する状態で、金属プレート５の連結部５Ｇに積層されると共に、連結フック２１ｈを係止部５ｈに案内して、電池ホルダ５を上ケース２Ａの内面の定位置に配置する。さらに、連結プレート部５Ｇは、上ケース２Ａと下ケース２Ｂを連結する状態で、金属プレート５の連結部５Ｇと共に、上面プレート２１の連結部２１ａと下面プレート２２の連結ボス２２ｂとの間に挟着されて、連結部２１ａを貫通する止ネジ１９が貫通穴４６ｇに挿通されてケース２の定位置に固定される。
【００５２】
さらに、電池ホルダ４は、先端側の端面プレート４４とカバープレート部４５に、二次電池セル１の出力端子１Ｘを表出させる端子窓４７を開口している。この電池ホルダ４は、図７に示すように、収納凹部４０に二次電池セル１をセットする状態で、端子窓４７から表出する出力端子１Ｘが、回路基板９に固定された接続コネクタ１２の接続端子１２Ｘに接続される。
【００５３】
さらに、図４に示す電池ホルダ４は、側面プレート４３の上端縁に沿って、両側に突出するサイドプレート４８を一体成形して設けている。このサイドプレート４８は、電池ホルダ４を補強すると共に、ダクト状の空気層６の両側をケース２の側壁２３の内面まで案内している。さらに、図４に示すサイドプレート４８は、その先端部を上方に折曲して、金属プレート５の側壁部５Ｂの下端を支持している。さらに、図４の電池ホルダ４は、サイドプレート４８の中央部に、ケース２の長さ方向に延びる位置決めリブ４８ｃを一体成形して設けている。この位置決めリブ４８ｃは、下ケース２Ｂの内面の両側部に設けた保持リブ２２ｃに嵌入されて、電池ホルダ４を位置決めしながら定位置に保持する。
【００５４】
（回路基板９）
回路基板９は、ケース２内の定位置に固定している。図３に示すケース２は、回路基板９を配置する基板収納スペース１５を端部に設けており、この基板収納スペース１５に回路基板９を配置している。図５と図６の回路基板９は、隅部を貫通する止ネジ１７、１８を介して上ケース２Ａに固定される。回路基板９は、先端側の隅部を貫通する止ネジ１７が、金属プレート５の連結片５Ｅを貫通して、上ケース２Ａの固定ボス２１ｅにねじ込まれて、上ケース２Ａの定位置に固定される。さらに、回路基板９は、電池ホルダ４のカバープレート部４５を貫通する止ネジ１８が、回路基板９の後端側の隅部を貫通して、金属プレート５の固定片５Ｄにねじ込まれて、金属プレート５を介して上ケース２Ａに固定される。さらに、図３に示すように、基板収納部１５に配置される回路基板９は、電池ホルダ４の区画壁４２によって空気層６から遮断される。
【００５５】
（出力コネクタ７）
ソーラー充電器は、外部に接続される電子機器（図示せず）に電力を供給する出力コネクタ７を備えている。図１、図５、及び図６のソーラー充電器は、出力コネクタ７としてＵＳＢコネクタを備えている。ＵＳＢコネクタである出力コネクタ７は、ＵＳＢコネクタを備える電子機器を接続し、あるいは、ＵＳＢケーブルを介して電子機器を接続して、二次電池セル１や太陽電池パネル３の出力を、他の電子機器に供給する。このソーラー充電器は、出力コネクタ７としてＵＳＢコネクタを設けているので、ＵＳＢコネクタを介して接続できる全ての電子機器に電力を供給することができる。ただ、出力コネクタは、ＵＳＢコネクタには特定されない。出力コネクタには、外部に接続される電子機器に電力を供給できるＵＳＢコネクタ以外のコネクタ、例えば、携帯電話に接続される電源端子を接続するコネクタ等を使用することもできる。
【００５６】
（給電端子８）
さらに、図１、図５、及び図６に示すソーラー充電器は、内蔵される二次電池セル１を、外部電源（図示せず）から供給される電力で充電できる構造としている。このため、図のソーラー充電器は、外部から給電を受けるための給電端子８も備えている。図に示す給電端子８は、ミニＵＳＢ端子である。給電端子８に接続される外部電源は、パソコン等のＵＳＢコネクタを有する電子機器、またはＡＣアダプタである。給電端子８は、接続コードを介してＵＳＢコネクタを有する電子機器に接続され、あるいはＡＣアダプタに接続されて、外部電源から電力が供給される。このソーラー充電器は、太陽電池パネル３の発電電力が小さい状態、たとえば雨や曇天の時や、短時間で二次電池セル１を充電したい時に、外部電源から入力される電力で二次電池セル１を充電できる。
【００５７】
以上の出力コネクタ７と給電端子８は、回路基板９に固定されて、ケース２の定位置に配置される。回路基板９は、先端側の一端の左右にそれぞれ出力コネクタ７であるＵＳＢコネクタと給電端子８であるミニＵＳＢコネクタとを並べて固定している。ＵＳＢコネクタは、複数の接続ピンを回路基板９に挿入して物理的に連結し、この状態で接続ピンを回路基板９の導電部にハンダ付けして回路基板９に固定し、また電気接続される。さらに、図１、図５、及び図６のケース２は、一方の端面壁２４である先端壁２４Ａに、出力コネクタ７を表出させるコネクタ窓２４Ｘと、給電端子８を表出させる端子窓２４Ｙとを開口して設けている。図のケース２は、第１の先端壁２４ａにコ字状の切欠部を設けると共に、この切欠部の開口部を第２の先端壁２４ｂで閉塞してコネクタ窓２４Ｘと端子窓２４Ｙとを設けている。
【００５８】
（表示部５０）
さらに、図１、及び図５ないし図７のソーラー充電器は、ケース２の上面プレート２１に、二次電池セル１の充電状態や残容量を表示する表示部５０を備えている。この表示部５０は、太陽電池パネル３と外部電源から二次電池セル１への電力の供給状態を表示する第１の表示部５０Ａと、二次電池セル１の残容量を表示する第２の表示部５０Ｂとを備えている。図に示す表示部５０は、パイロットランプとしての発光ダイオードを回路基板９に固定しており、この発光ダイオードの点灯状態で二次電池セル１の充電状態と残容量とを表示している。上面プレート２１は、図７に示すように、発光ダイオードから照射される光を外部に表示する表示窓２１ｉを開口して設けている。さらに、上面プレート２１に固定される透光プレート１０は、発光ダイオードから照射される光を透過させる表示部１０Ｃを設けている。
【００５９】
第１の表示部５０Ａは、例えば、パイロットランプとして単色の発光ダイオードを備えている。この発光ダイオードは、発光色を緑色とする発光ダイオードで、発光強度を変更して二次電池セル１の充電状態を表示している。たとえば、第１の表示部５０Ａは、太陽電池パネル３から二次電池セル１へ充電電力を供給する状態では、太陽電池パネル３の発電量により、発光強度を変更する。例えば、太陽電池パネル３の発電量が１００ｍＷ以上の状態では、発光ダイオードを明るく点灯し、太陽電池パネル３の発電量が１００ｍＷ未満の状態では、発光ダイオードを暗く点灯する。また、第１の表示部５０Ａは、外部電源から二次電池セル１へ充電電力を供給する状態では、発光ダイオードを明るく点灯する。すなわち、この第１の表示部は、その発光の強弱で、二次電池セル１の充電電力の大小を表示する。さらに、第１の表示部５０Ａは、二次電池セル１の電池温度が所定の温度（例えば約２℃）以下となり、もしくは所定の温度（例えば約５８℃）以上となる状態においては、発光ダイオードを点滅させて電池温度が異常な状態であることを表示することができる。
【００６０】
第２の表示部５０Ｂは、パイロットランプとして複数色に発光する発光ダイオードを備えている。図に示す発光ダイオードは、緑色と赤色の発光色を有する発光ダイオードで、この発光ダイオードの発光状態を変更して二次電池セル１の残容量を表示している。この第２の表示部５０Ｂは、たとえば、二次電池セル１の残容量が５０％〜１００％の状態では緑色に点灯し、残容量が１０％〜５０％の状態では赤色に点灯し、残容量が０％〜１０％の状態では消灯して二次電池セル１の残容量を表示する。さらに、第２の表示部は、二次電池セル１の電池温度が所定の温度（例えば約２℃）以下となり、もしくは所定の温度（例えば約５８℃）以上となる状態においても、発光ダイオードを消灯する。
【００６１】
以上の表示部５０は、二次電池セル１の充電状態や残容量をユーザーにわかりやすく表示できる特徴がある。ただ、表示部は、二次電池セルの充電状態や残容量を表示する構造を以上の構造には特定しない。表示部は、二次電池セルの充電状態や残容量を表示できる種々の構造とすることができる。たとえば、表示部は、図示しないが、発光ダイオードによらず液晶パネルで二次電池セルの充電状態や残容量を表示することもできる。
【００６２】
（操作スイッチ）
さらに、図１、図２、図５、及び図６に示すソーラー充電器は、出力コネクタ７からの電力の出力をオンオフに切り換えると共に、第２の表示部５０Ｂの表示をオンオフに切り換える操作スイッチ１１をケース２の側面に設けており、この操作スイッチ１１でオンオフに切り換えられる切換スイッチ１６を回路基板９に実装している。このソーラー充電器は、操作スイッチ１１をオンに操作して、出力コネクタ７から電力を出力すると共に、第２の表示部５０Ｂで二次電池セル１の残容量を表示し、操作スイッチ１１をオフに切り換えて、出力コネクタ７からの電力供給を停止すると共に、第２の表示部５０Ｂによる表示を停止する。図５と図６に示すケース２は、操作スイッチ１１を外部に表出するためのスイッチ窓２３ｘを一方の側壁２３に開口しており、このスイッチ窓２３ｘにスライドスイッチである操作スイッチ１１を配置している。図のケース２は、上ケース２Ａの第１の側壁２３ａの先端壁２４Ａ側の端部にスライドスイッチ１１を配置している。
【００６３】
図８は、回路基板９に実装される電子部品のブロック図を示す。この回路基板９は、太陽電池パネル３の発電電力で二次電池セル１を充電する第１の充電回路５１と、給電端子８に接続される外部電源６０から供給される電力で二次電池セル１を充電する第２の充電回路５２と、二次電池セル１の電圧を所定の電圧に安定化して出力する安定化回路５３と、電池温度と電池電圧とから二次電池セル１の充放電を制御する制御回路５５とを備えている。
【００６４】
第１の充電回路５１は、太陽電池パネル３から供給される電力を、二次電池セル１を充電する電圧と電流に変換する回路を備えており、二次電池セル１の満充電を検出して充電を停止する。二次電池セル１をリチウムイオン電池とするソーラー充電器は、第１の充電回路５１が二次電池セル１を定電流充電し、二次電池セル１の電圧が所定の電圧になったことを検出して満充電と判定して充電を停止する。
【００６５】
第２の充電回路５２は、外部電源６０から入力される電力を、二次電池セル１を充電する電圧と電流に変換する回路を備えており、二次電池セル１の満充電を検出して充電を停止する。二次電池セル１をリチウムイオン電池とするソーラー充電器は、第２の充電回路５２を定電流・定電圧回路としている。この第２の充電回路５２は、二次電池セル１を最初に定電流充電し、電池電圧が所定の電圧まで上昇すると定電圧充電に切り換え、充電電流が所定の電流以下になると満充電と判定して充電を停止する。さらに、外部電源６０を接続するソーラー充電器は、外部電源６０から入力される電力で二次電池セル１を充電する状態では、出力コネクタ７から外部に電力を出力しない。このソーラー充電器は、外部電源６０による二次電池セル１の充電を停止する状態で、二次電池セル１の電力を外部に出力する。
【００６６】
安定化回路５３は、二次電池セル１の出力を安定化して出力コネクタ７に出力する。この安定化回路５３は、ＤＣ／ＤＣコンバータである。ＤＣ／ＤＣコンバータである安定化回路５３は、たとえば内蔵している二次電池セル１の出力を、出力電圧を５Ｖ、出力電流の最大値を１Ａに安定化して出力コネクタ７に出力する。
【００６７】
さらに、図８のソーラー充電器は、二次電池セル１と安定化回路５３との間に、電源スイッチ５４を接続している。この電源スイッチ５４は、制御回路５５でオンオフに制御される。制御回路５５は、切換スイッチ５６から入力される信号で電源スイッチ５４をオンオフに切り変える。制御回路５５は、切換スイッチ５６からオン信号が入力されると電源スイッチ５４をオンに切り換えて、二次電池セル１の出力を安定化回路５３に出力する。この状態で安定化回路５３は動作状態となって、出力側に接続している出力コネクタ７に安定化された電力を供給する。制御回路５５は、出力コネクタ７に接続している電子機器７０が外されると、出力コネクタ７から電子機器７０が外されたことを出力電流から検出して電源スイッチ５４をオフに切り換える。さらに、制御回路５５は、外部電源６０から入力される電力で二次電池セル１を充電する状態では、電源スイッチ５４をオフに切り換えて、二次電池セルから安定化回路５３への電力供給を停止する。
【００６８】
さらに、制御回路５５は、電池温度と電池の電圧を検出して電池の充放電をコントロールする。電池温度は、二次電池セル１に内蔵される温度センサ１Ｙで検出される。制御回路５５は、電池の充放電電流を制限する温度を記憶するメモリ（図示せず）を備えており、このメモリに、電池の温度に対する許容電流を記憶している。許容電流は、その温度において電池に流すことができる最大電流であって、この電流よりも少ない電流で使用される。したがって、制御回路５５は、電池温度から電池を充放電する電流を許容電流よりも小さく制御して電池を保護する。また、制御回路５５は、電池の充放電を許容する最高温度と最低温度を記憶して、この最高温度と最低温度との間で充放電を許容するように制御することもできる。最高温度と最低温度は、電池の種類により最適温度に設定され、たとえばリチウムイオン電池においては、最高温度を約６０℃〜７０℃、最低温度を約−１０℃〜０℃とすることができる。
【００６９】
さらに、制御回路５５は、二次電池セル１の電圧を検出して充放電を制御する。この制御回路５５は、充電している電池の電圧が最高電圧まで上昇すると充電を停止し、また、放電している電池の電圧が最低電圧まで低下すると放電を停止する。図に示す制御回路５５は、電池温度や電池電圧の異常を検出すると、第１の充電回路５１や第２の充電回路５２を制御して電池の充電を停止し、また、電源スイッチ５４を制御して電池の放電を停止する。
【００７０】
さらに、図８の回路基板９は、二次電池セル１の残容量を検出する残容量検出回路５７も実装している。この残容量検出回路５７は、二次電池セル１の電圧や電池の電流から残容量を演算して、第２の表示部５０Ｂによって、発光ダイオードの発光色で残容量を表示する。この残容量検出回路５７は、切換スイッチ５６からオン信号が入力されると、発光ダイオードを点灯して所定の時間にわたって残容量を表示する。第２の表示部５０Ｂである発光ダイオードは、残容量検出回路５７に制御されて二次電池セル１の残容量を表示する。
【００７１】
以上のソーラー充電器は、以下の工程で組み立てられる。
（１）回路基板９の定位置に、出力コネクタ７、給電端子８、切換スイッチ５６、表示部５０を構成する発光ダイオード、接続コネクタ１２、及び、その他の電子部品を固定する。
（２）上ケース２Ａの上面プレート２１に太陽電池パネル３を固定する。太陽電池パネル３は、上面プレート２１の開口部２１Ｘの段差凹部２１Ｙに外周縁部が固定されて、上面プレート２１の定位置に固定される。
（３）太陽電池パネル３の内面に放熱シート１３を貼着する。放熱シート１３は、太陽電池パネル３の内面のほぼ全面にわたって貼着すると共に、太陽電池パネル３の外周縁と上ケース２Ａの内面との境界部分を被覆する状態で貼着する。太陽電池パネル３の正負の出力リードを放熱シート１３の貫通穴１３Ｘに通過させて、上ケース２Ａの内面側に引き出す。
（４）上ケース２Ａの内面であって太陽電池パネル３の裏面に金属プレート５を配置する。金属プレート５は、放熱シート１３の内面に密着する状態で配置される。太陽電池パネル３の正負の出力リード１４を、金属プレート５の貫通穴５Ｘに通過させて、上ケース２Ａの内面側に引き出す。金属プレート５は、先端側に設けた連結片５Ｅの位置決め穴５ｃに上ケース２Ａの位置決め凸部２１ｃを挿入すると共に、他端に設けた係止部５ｈに上ケース２Ａの連結フック２１ｈを案内して上ケース２Ａの定位置に配置される。
（５）電子部品が固定された回路基板９をケース２の定位置に固定する。図に示す回路基板９は、隅部に設けた貫通穴に挿通される止ネジ１７、１８を介して上ケース２Ａに固定される。止ネジ１７は、回路基板９と金属プレート５の連結片５Ｅを貫通して固定ボス２１ｅにねじ込まれて、回路基板９と金属プレート５の一端を上ケース２Ａに固定する。
（６）太陽電池パネル３から引き出された正負の出力リード１４を回路基板９に接続する。正負の出力リード１４は、ハンダ付けして回路基板９の入力端子（図示せず）に接続される。
（７）電池ホルダ４をケース２の定位置に固定する。電池ホルダ４は、図７に示すように、回路基板９側に設けた端子窓４７に、回路基板９に固定された接続コネクタ１２を案内して、接続端子１２Ｘを収納凹部４０の内側に表出させる。さらに、電池ホルダ４は、回路基板９と反対側の端部に設けた係止部４６ｈに上ケース２Ａの連結フック２１ｈを案内して、上ケース２Ａの定位置に連結される。さらに、電池ホルダ４は、回路基板９側のカバープレート４５の両端部に設けた貫通穴４５ｄに挿通される止ネジ１８を介して金属プレート５に固定される。止ネジ１８は、電池ホルダ４と回路基板９とを貫通して金属プレート５の固定片５Ｄに設けた雌ねじ孔５ｄにねじ込まれて、電池ホルダ４と回路基板９の一端を金属プレート５に固定する。
（８）電池ホルダ４の収納凹部４０に二次電池セル１を装着する。この状態で、二次電池セル１の出力端子１Ｘは、回路基板９に固定した接続コネクタ１２の接続端子１２Ｘに接続される。
（９）下ケース２Ｂを上ケース２Ａに連結する。上ケース２Ａは、挿入凹部２１ｂに挿入される止ネジ１９が下ケース２Ｂの連結ボス２２ａ、２２ｂにねじ込まれて下ケース２Ｂに固定される。図において、回路基板９側の挿入凹部２１ｂに挿通される止ネジ１９は、上ケース２Ａと金属プレート５の連結片５Ｆとを貫通して下ケース２Ｂの連結ボス２２ａにねじ込まれて、上ケース２Ａと下ケース２Ｂの一端を連結して固定する。さらに、図において、回路基板９と反対側の挿入凹部２１ｂに挿入される止ネジ１９は、上ケース２Ａと金属プレート５の連結部５Ｇと電池ホルダ４の連結プレート部４６とを貫通して下ケース２Ｂの連結ボス２１ｂにねじ込まれて、上ケース２Ａと下ケース２Ｂの他端を連結して固定する。
（１０）上ケース２Ａの上面プレート２１の表面に透光プレート１０を固定する。
【００７２】
以上のソーラー充電器は、図２に示すように、ケース２の下面プレート２２を水平面に載せて、太陽電池パネル３を上方に向ける姿勢で配置して使用される。さらに、ソーラー充電器は、図９と図１０に示すように、ケース２を、傾斜姿勢で載置して、太陽電池パネル３に効率よく太陽光を照射できる。太陽電池パネル３は、太陽光に対して直交する姿勢に配置されて、最も効率よく発電する。図２に示すソーラー充電器は、太陽電池パネル３の法線方向が太陽の高度に近づくように、ケース２を傾斜姿勢で配置しやすくするために、ケース２の底面の端部に傾斜面２２ｘ、２２ｙを設けている。図のケース２は、下ケース２Ｂの両端部に角度の異なる傾斜面２２ｘ、２２ｙを設けている。図２に示すケース２は、先端壁２４Ａ側に設けた傾斜面２２ｘの傾斜角（α）を５度〜１０度とし、後端壁２４Ｂ側に設けた傾斜面２２ｙの傾斜角（β）を３０度〜５０度としている。このソーラー充電器は、季節や時間帯に応じて、ケース２の傾斜姿勢を変更しながら設置して効率よく太陽電池パネル３で発電できる。とくに、底面の両端部に角度の異なる傾斜面２２ｘ、２２ｙを設ける構造は、太陽の高度に応じて太陽電池パネル３の法線方向が最適な角度となるように傾斜面２２ｘ、２２ｙを選択しながら最適な傾斜姿勢でケース２を設置して、効率よく太陽光を太陽電池パネル３に照射させて発電効率を向上できる。さらに、ケース２の底面の両端部に傾斜面２２ｘ、２２ｙを設けることにより、ケース２をスリムな外観にできる特徴もある。
【００７３】
さらに、ソーラー充電器は、図９と図１０に示すように、ケース２を傾斜姿勢で配置することで、さらに、空気層６の空気の自然対流を良くしてより効果的に換気できる。それは、図９と図１０に示すように、ケース２を傾斜姿勢で配置することで、複数の空気穴２６を上下方向に並ぶ姿勢にできるからである。このように、複数の空気穴２６が上下に位置して配列されることにより、暖かい空気を上方の空気穴２６から排出し、冷たい空気を下方の空気穴２６から流入させて、空気層６の空気の対流を向上してより効果的に換気できる。
【００７４】
以上のソーラー充電器は、太陽電池パネル３で発電した電力で二次電池セル１を充電し、この二次電池セル１を用いて外部接続される電子機器７０に電力を供給する構成を採用することによって、太陽光の光量の変動により不安定になる発電量を、二次電池セル１を介して安定化させて電子機器７０に供給できる利点が得られる。また、このような二次電池セル１を介在させた充電方法は、太陽電池パネル３で二次電池セル１の充電を完了した後、二次電池セル１を放電して電子機器７０の充電に切り替える方式とする他、太陽電池パネル３で発電された電力を二次電池セル１に充電することなく、外部接続される電子機器７０に直接に供給することもできる。さらにまた、太陽電池パネル３の発電電力と二次電池セル１の両方の電力を、外部接続される電子機器７０に供給することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明に係るソーラー充電器は、携帯電話や携帯型音楽プレーヤ、緊急充電器等を充電するための充電器、特に商用電源が利用不能な場所でも利用可能な携帯可能な充電器として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００７６】
１…二次電池セル              １Ａ…樹脂成形部
１Ｂ…樹脂成形部
１Ｘ…出力端子
１Ｙ…温度センサ
２…ケース                    ２Ａ…上ケース
２Ｂ…下ケース
３…太陽電池パネル            ３Ａ…太陽電池セル
３Ｂ…基板
４…電池ホルダ
５…金属プレート              ５Ａ…本体プレート部
５Ｂ…側壁部
５Ｃ…切欠部
５Ｄ…固定片
５Ｅ…連結片
５Ｆ…連結片
５Ｇ…連結部
５Ｘ…貫通穴
５ｃ…位置決め穴
５ｄ…雌ねじ孔
５ｅ…貫通穴
５ｆ…貫通穴
５ｇ…挿通部
５ｈ…係止部
６…空気層
７…出力コネクタ
８…給電端子
９…回路基板
１０…透光プレート            １０Ａ…透光部
１０Ｂ…遮蔽部
１０Ｃ…表示部
１１…操作スイッチ
１２…接続コネクタ            １２Ｘ…接続端子
１３…放熱シート              １３Ｘ…貫通穴
１４…出力リード
１５…基板収納スペース
１７…止ネジ
１８…止ネジ
１９…止ネジ
２１…上面プレート            ２１Ｘ…開口部
２１Ｙ…段差凹部
２１ａ…連結部
２１ｂ…挿入凹部
２１ｃ…位置決め凸部
２１ｅ…固定ボス
２１ｈ…連結フック
２１ｉ…表示窓
２２…下面プレート            ２２ａ…連結ボス
２２ｂ…連結ボス
２２ｃ…保持リブ
２２ｘ…傾斜面
２２ｙ…傾斜面
２３…側壁                    ２３ａ…第１の側壁
２３ｂ…第２の側壁
２３ｘ…スイッチ窓
２４…端面壁                  ２４Ａ…先端壁
２４ａ…第１の先端壁
２４ｂ…第２の先端壁
２４Ｂ…後端壁
２４Ｘ…コネクタ窓
２４Ｙ…端子窓
２６…空気穴
４０…収納凹部
４１…底面プレート
４２…区画壁
４３…側面プレート
４４…端面プレート
４５…カバープレート部        ４５ｄ…貫通穴
４６…連結プレート部          ４６ｇ…貫通穴
４６ｈ…係止部
４７…端子窓
４８…サイドプレート          ４８ｃ…位置決めリブ
５０…表示部                  ５０Ａ…第１の表示部
５０Ｂ…第２の表示部
５１…第１の充電回路
５２…第２の充電回路
５３…安定化回路
５４…電源スイッチ
５５…制御回路
５６…切換スイッチ
５７…残容量検出回路
６０…外部電源
７０…電子機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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９】
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【図１０】
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