JP3043213B2 - 太陽電池に適用される装置 - Google Patents

太陽電池に適用される装置

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JP3043213B2 JP5341196A JP34119693A JP3043213B2 JP 3043213 B2 JP3043213 B2 JP 3043213B2 JP 5341196 A JP5341196 A JP 5341196A JP 34119693 A JP34119693 A JP 34119693A JP 3043213 B2 JP3043213 B2 JP 3043213B2
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Exposure Control For Cameras (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】 本発明は、太陽電池により充電
される電源を有する装置の電源システムに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来の充電電池としては、一般的にニッ
カド電池が使用されてきたが、カメラ等のように長期間
使用せずある期間に集中して使用する機器においては、
充電状態で長期間放置した場合、容量が低下するような
メモリ効果や自己リークによる容量低下で実際に使用す
る時点で、充電電池の残量が不充分であることが多く、
実際にはリチウムの1次電池のように自己リークが少な
く大容量の電池が一般に使用されてきていた。
【0003】しかしながら、近年自己リークが少なくメ
モリ効果もないリチウムイオンの2次電池が普及されて
きており、前述のようなカメラの使用に対して充分に対
応可能となっている。さらに、現在太陽電池の開発も環
境汚染を伴わないエネルギー源としての利用が拡大して
きており、発電所や太陽エネルギーを利用しての一般車
等のようにエネルギー消費の大きなものにも対応可能な
状態に来ている。
【0004】従来の太陽電池を利用した機器としては電
卓、時計など比較的消費電力の少ないものが主流であっ
たが、カメラのようにフイルムの給送モータの駆動、電
子閃光装置のDC/DCコンバータへの給電などにも前
述の電池などとの組合わせによって、環境を汚染するこ
とのないカメラの電源システムが提供可能となってい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、太陽電池を
利用し、充電電池を充電する場合、カメラに高い温度が
加わることが考えられ、特に車中に放置されることも最
悪考えられ、精密機器であるカメラ本体や化学製品であ
るフイルムに対して悪影響を及ぼすことになり、充電部
分とカメラの本体部を着脱可能とすることが望ましい。
そして、着脱可能とすることは別の充電部分を予備に備
えることもでき、それ自体利点があるが、着脱可能とす
ることはカメラ本体にある写し込み機能の計時回路や電
気的メモリが必要な回路等に対しての別の電源電池がリ
セット防止のために必要となる問題が生ずる。
【0006】 本発明は、前述従来技術の問題点に鑑
み、太陽電池を含む充電部と装置本体が着脱可能でかつ
外された状態でも、ほぼフル充電状態を確保可能な太陽
電池に適用される装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】 前述の目的を達成する
ために、本発明は太陽電池と、該太陽電池により充電さ
れる第1の電源と、該太陽電池により充電される第2の
電源と、該第1、第2の電源を使用する装置本体と、該
太陽電池及び該第1の電源を含み、該装置本体に着脱自
在な充電ユニットと、該充電ユニットが該装置本体に装
着された場合に該第2の電源が該第1の電源に優先して
該太陽電池により充電されるようにする優先回路とを有
するものである。
【0008】
【作用】 以上の構成の太陽電池に適用される装置は、
太陽電池及び第1の充電用の電源を含む充電ユニットを
装置本体に装着すると、装置本体内の第2の充電用の電
源が該第1の充電用の電源に優先して該太陽電池により
充電されるので、着脱により長期間放置されるような状
況に対して、記憶忘れや計時回路等の回路リセットを防
止することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1及び図2に基
づいて説明する。図1は本実施例の構成を示すブロック
図である。同図において、1は太陽電池で、複数の太陽
電池セルが直列に接続されて構成されている。2は太陽
電池1を含む充電部Aの充電電池であり、3はカメラ本
体部Bの充電電池である。a,b,cは充電部Aの接続
端子、a′,b′,c′はカメラ本体部Bの接続端子
で、充電部Aとカメラ本体部Bの着脱時にそれぞれ着脱
可能となり、分離された状態においては充電部Aと後記
するカメラ制御回路,記憶・計時回路ブロック及び充電
電池3を含むカメラ本体部Bとに分けられる構成となっ
ており、接続端子b′,c′に充電電池3が接続されて
いる。
【0010】また、4は電圧制限回路で、太陽電池1と
並列に接続されて充電電池2が過充電されることを防止
している。5は充電切換回路ブロックで、充電電池2ま
たは3の充電ループを切り換えるものである。6は電圧
検出回路で、カメラ本体部Bと充電部Aが結合された時
にカメラ本体部B側の充電電池3の電圧を検出するよう
に接続端子b,cに接続されている。7は計時回路を含
む写し込み装置や電気的な記憶回路を含む記憶・計時回
路ブロックで、充電電池3に並列に接続されている。8
はフイルムの給送モータや電子閃光装置を含むカメラ制
御回路ブロックで、接続端子a′,c′に接続されてい
る。
【0011】次に、以上の構成の本実施例の動作を説明
する。太陽電池1は外光が照射されることにより常に光
起電力を発生しており、複数の太陽電池セルが直列に接
続されている。この直列回路は比較的明るい場所で数百
ルックスにて約4V程度の開放電圧とされ、カメラの背
面または前面のスペース30〜40cm2程度の面積に
て数十μAの出力が可能である。充電部Aとカメラ本体
部Bとの結合時に、充電電池2はカメラ制御回路ブロッ
ク8の主電源となる電池であり、接続端子a,a′及び
c,c′の接続点を介して電源を供給する。また、充電
電池3は記憶・計時回路ブロック7の電源で、充電部A
より太陽電池1の光起電力が接続端子b,b′及びc,
c′の接続点を介して充電電池3に蓄えられる。
【0012】さらに、充電部Aとカメラ本体部Bとの結
合状態においては、電圧検出回路ブロック6は充電電池
3の充電電圧を接続端子b,b′及びc,c′を介して
検出しており、充電電池3の充電電圧が所定レベル以上
となると、充電ループ切換信号を発生し、充電切換回路
ブロック5に出力する。この信号により充電切換回路ブ
ロック5は充電電池3の接続端子b,b′及びc,c′
を介す充電ループを、充電電池2を充電するループに切
り換える。従って、結合状態では充電電池3が所定レベ
ル以上に充電されるまで、充電電池2が充電されること
がない。
【0013】そして、充電電池2は前述のようにカメラ
制御回路ブロック8の主電池であり、その容量は数百m
AH程度である。また、充電電池3の容量は記憶・計時
回路ブロック7の消費電流、ここでは数μAで数カ月の
電流分を保持可能とするよう、数十mAHの容量として
いる。従って、主電源である充電電池2の約1/10程
度の容量であり、その分充電時間も短い。それゆえ、結
合状態で比較的明るい状態に放置されれば、充電電池3
は常に所定レベルである。ここでは約3Vにフル充電ま
たはフル充電状態に近いレベルでエネルギーを蓄えてい
る。以上のように結合状態では仮に主電源である充電電
池2の電圧レベルが低い場合にも、充電電池3には十分
なエネルギーが蓄えられる。
【0014】次に、脱状態では充電電池3のエネルギー
は記憶・計時回路ブロック7等のリセットを防止すべく
供給される。当然ながらこれらの回路は消費電流を極力
抑えたCMOS等の回路構成が望ましい。なお、電圧検
出回路6内には充電電池3が開放された場合には、充電
切換回路5に切換え信号が発生するように構成されてい
る。
【0015】そこで、本実施例の特に充電部Aの具体例
を図2に示す。前述図1と同一機能を有する部分につい
ては同一符号を付して説明を省略する。同図において、
11は定電流電源回路、12は抵抗で、ともに直列に接
続されるとともに太陽電池1に並列に接続されている。
13,14は直列に接続されている抵抗であって、太陽
電池1に並列に接続されている。15はCMOSで構成
されたMOSコンパレータで、その入力端は定電流電源
回路11と抵抗12の接続点及び抵抗13,14の接続
点に接続され、その出力端は抵抗16,17の直列体に
接続されている。18は太陽電池1の出力電流をバイア
スするためのトランジスタで、そのベースは抵抗16,
17の接続点に接続されている。
【0016】19,21はスイッチング素子、20はイ
ンバータ回路である。22は定電流回路、23は抵抗
で、ともに直列に接続されており、24,25は直列に
接続された抵抗であり、26はMOSコンパレータであ
る。27,28は逆流防止用ダイオード、29はコンデ
ンサである。以上の構成部分が充電部Aである。そし
て、充電部Aの接続端子a,b,c及びカメラ本体Bの
接続端子a′,b′,c′の位置で、充電部Aとカメラ
本体Bの着脱によりそれぞれ接続または分離される。
【0017】以上の回路構成において、カメラ本体部B
と充電部Aが接続状態の場合、接続端子a′,b′,
c′はそれぞれ接続端子a,b,cに接続されており、
端子b,b′及びc,c′を介して充電電池3がMOS
コンパレータ26と逆流防止用ダイオード28を介して
並列に接続される。このコンパレータ26は定電流回路
22で作られる電流により抵抗23に発生する基準電圧
と充電電池3及び逆流防止用ダイオード28の動作電圧
の和の電圧を抵抗24,25により分圧した電圧により
比較しており、抵抗23に発生している基準電圧より低
い場合、コンパレータ26の出力はローレベルとなり、
スイッチング素子21は導通状態になり、また、スイッ
チング素子19はインバータ20を介して入力信号が与
えられるため、ハイレベルの信号を受け、非導通状態と
なっている。このため、太陽電池1の発生する光起電力
はスイッチング素子21,逆流防止用ダイオード28及
び接続端子b,b′を介して充電電池3に充電される。
【0018】充電電池3の充電電圧が上昇し、逆流防止
用ダイオード28の動作電圧と充電電池3の電圧の和を
抵抗24,25により分圧した電圧が抵抗23に発生す
る基準電圧より高くなると、コンパレータ26の出力は
反転し、ハイレベルの信号をスイッチング素子21及び
インバータ20を介してスイッチング素子19にはロー
レベルの信号を与える。従って、スイッチング素子21
には非導通状態となり、また、スイッチング素子19は
導通状態となるため、太陽電池1の光起電力は充電電池
3の充電ループから切り換わり、スイッチング素子1
9,逆流防止用ダイオード27及び充電電池2のループ
で充電電池2が充電されることになる。
【0019】充電電池2の充電電圧は逆流防止用ダイオ
ード27の動作電圧の和の電圧としてコンパレータ15
により比較されており、和の電圧が抵抗13,14によ
り分圧された電圧が定電流電源回路11により抵抗12
に発生する基準電圧よりも低い場合には、コンパレータ
15の出力はハイレベルとなり、抵抗17を介してトラ
ンジスタ18のベースにハイレベルの信号が与えられ、
トランジスタ18は非導通状態となる。
【0020】また、前記和の電圧の抵抗13,14によ
り分圧された電圧が抵抗12に発生する所定の基準電圧
以上となると、コンパレータ15の出力は反転し、抵抗
17を介してトランジスタ18のベース電流が流れ、太
陽電池1の光起電力はトランジスタ18のエミッタ−コ
レクタ間にバイパスされ、充電電池2に過電圧が加わる
ことを防止している。また、ここでコンパレータ26の
反転レベルは充電電池2の電圧として約3V、コンパレ
ータ15の反転レベルはコンパレータ26の反転レベル
よりも高く設定しており、この場合リチウムイオン電池
の定格値約4Vとしている。従って、コンパレータ15
の動作により充電電池2には前記電圧以上は印加されな
い。
【0021】次に、充電部Aがカメラ本体部Bから脱状
態となると、太陽電池1の光起電力はスイッチング素子
21及び逆流防止用ダイオード28を介して小容量のコ
ンデンサ29を瞬時に充電するため、コンパレータ26
の出力はハイレベルとなり、スイッチング素子21は非
導通状態に、スイッチング素子19は導通状態になり、
充電電池2のみに充電が行われ、定電流電源回路11と
抵抗12により作られる基準電圧と抵抗13,14の分
圧により定まる所定の電圧、ここでは約4Vの電圧でト
ランジスタ18が導通し、太陽電池1の光起電力をバイ
パスし、充電電池2に過電圧が印加することを防止す
る。
【0022】 なお、逆流防止用ダイオード27及び2
8は太陽電池1の光起電力が弱い場合、すなわち暗い場
合は太陽電池電圧が低下し、充電電池2及び3より電荷
が逆流することを防止するためのものである。最後に、
「発明と実施例の対応」について説明する。以上の実施
例において、充電電池2が本発明の第1の電源に、充電
電池3が本発明の第2の電源に、カメラ本体部Bが本発
明の装置本体に、充電部Aが本発明の充電ユニットに、
電圧検出回路6とMOSコンパレータ26が本発明の優
先回路に、それぞれ相当する。
【0023】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明は太陽電
池と、該太陽電池により充電される第1の電源と、該太
陽電池により充電される第2の電源と、該第1、第2の
電源を使用する装置本体と、該太陽電池及び該第1の電
源を含み、該装置本体に着脱自在な充電ユニットと、該
充電ユニットが該装置本体に装着された場合に該第2の
電源が該第1の電源に優先して該太陽電池により充電さ
れるようにする優先回路とを有する構成により、充電ユ
ニットを装置本体より外す時点において、ほぼフル充電
状態を確保することが可能になり、記憶忘れや装置本体
内の計時回路等をセットし直すことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施例の太陽電池を用いたカメ
ラの電源回路のブロック図である。
【図2】同じくその詳細な回路図である。
【符号の説明】
A・・充電部、B・・カメラ本体部、1・・太陽電池、
2,3・・充電電池、4・・電圧制限回路、5・・充電
切換回路、6・・電圧検出回路、7・・記憶・計時回
路、8・・カメラ制御回路、15,26・・コンパレー
タ、19,21・・スイッチング素子。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽電池と、該太陽電池により充電され
    る第1の電源と、該太陽電池により充電される第2の電
    源と、該第1、第2の電源を使用する装置本体と、該太
    陽電池及び該第1の電源を含み、該装置本体に着脱自在
    な充電ユニットと、該充電ユニットが該装置本体に装着
    された場合に該第2の電源が該第1の電源に優先して該
    太陽電池により充電されるようにする優先回路とを有す
    ることを特徴とする太陽電池に適用される装置。
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