JP7534152B2 - Charging device and charging system - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、充電装置および充電システムに関する。 Embodiments of the present invention relate to a charging device and a charging system.
近年、ショッピングカートには、バッテリが内蔵されているタブレット端末などの電子機器が取り付けられたものがある。このようなショッピングカートは、取り付けられた電子機器の長時間の連続動作を可能にするために、電子機器に電力を供給する外部バッテリを搭載する。ショッピングカートに搭載された電子機器は、外部バッテリから供給される電力で内蔵されているバッテリ(内部バッテリ)を充電しながら動作する。 In recent years, some shopping carts are equipped with electronic devices, such as tablet terminals with built-in batteries. Such shopping carts are equipped with an external battery that supplies power to the attached electronic devices, allowing them to operate continuously for long periods of time. The electronic devices installed in the shopping cart operate while charging their built-in batteries (internal batteries) with power supplied from the external battery.
しかしながら、外部バッテリとして使用されるモバイルバッテリは、充電中に電力を出力しないという仕様になっているものが一般的である。このような仕様の外部バッテリは、充電中にタブレット端末などの電子機器への電力を供給できなくなる。バッテリ(内部バッテリ)を内蔵する電子機器は、外部バッテリの充電中であっても、内部バッテリに蓄えた電力を消費する。このため、ショッピングカートは、外部バッテリへの充電中に電子機器の内部バッテリの残量が空となってしまうことがあり得る。内部バッテリの残量が空になると、タブレット端末等の電子機器は、シャットダウンしてしまうため、再度使用するまでに再起動などが必要となってしまう。 However, mobile batteries used as external batteries are generally designed not to output power while charging. External batteries with such specifications cannot supply power to electronic devices such as tablet terminals while charging. Electronic devices with built-in batteries (internal batteries) consume power stored in the internal battery even while the external battery is charging. For this reason, in the case of a shopping cart, the internal battery of the electronic device may become empty while the external battery is being charged. When the internal battery becomes empty, the electronic device such as the tablet terminal will shut down, and will need to be restarted before it can be used again.
本発明が解決しようとする課題は、外部バッテリの充電中であっても内部バッテリで動作する電子機器の動作を停止させないようにできる充電装置および充電システムを提供することである。 The problem that this invention aims to solve is to provide a charging device and charging system that can prevent the operation of electronic devices powered by an internal battery from being stopped even when an external battery is being charged.
実施形態によれば、充電装置は、第1のコネクタと第2のコネクタとスイッチ回路と電力検出回路と制御回路とを有する。第1のコネクタは、外部からの電力が入力される。第2コネクタは、内部バッテリを具備する電子機器と接続する。スイッチ回路は、第1コネクタに入力部が接続される外部バッテリの出力部と第2コネクタとの間に設ける。電力検出回路は、第1コネクタから出力される電力量を検出する。制御回路は、第1コネクタに外部から電力が入力された場合に外部バッテリの出力部と第2コネクタとを接続するようにスイッチ回路を制御した後、電力検出回路が検出する電力が閾値を下回った場合に第1コネクタと第2コネクタとを接続するようにスイッチ回路を制御する。 According to an embodiment, a charging device has a first connector, a second connector, a switch circuit, a power detection circuit, and a control circuit. The first connector receives power from an external device. The second connector is connected to an electronic device having an internal battery. The switch circuit is provided between an output section of an external battery having an input section connected to the first connector and the second connector. The power detection circuit detects the amount of power output from the first connector. The control circuit controls the switch circuit to connect the output section of the external battery to the second connector when power is input from the outside to the first connector, and then controls the switch circuit to connect the first connector to the second connector when the power detected by the power detection circuit falls below a threshold value .
以下、実施形態に係る充電装置および充電システムについて図面を参照しつつ説明するものとする。
図1は、実施形態に係る充電システム2を搭載したショッピングカート1を示す斜視図である。
ショッピングカート(以下、単に、カートとも称する)1は、充電システム2が搭載される移動体の一例である。ショッピングカート1は、例えば、店舗等における買い物などに使用される。
Hereinafter, a charging device and a charging system according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a shopping cart 1 equipped with a charging system 2 according to an embodiment.
A shopping cart (hereinafter, also simply referred to as a cart) 1 is an example of a mobile object equipped with a charging system 2. The shopping cart 1 is used, for example, for shopping in a store or the like.
充電システム2は、充電回路(充電装置)21と外部バッテリ22とを有する。充電システム2は、外部から供給される電力を充電回路21により受電する。充電システム2において充電回路21は、外部から受電した電力で外部バッテリ22を充電する。また、充電回路21は、外部から受電した電力を当該カート1に搭載される電子機器3へ供給する機能も有する。 The charging system 2 has a charging circuit (charging device) 21 and an external battery 22. The charging system 2 receives power supplied from the outside through the charging circuit 21. In the charging system 2, the charging circuit 21 charges the external battery 22 with the power received from the outside. The charging circuit 21 also has a function of supplying the power received from the outside to the electronic device 3 mounted on the cart 1.
カート1に搭載される電子機器3には、バッテリ(内部バッテリ)を内蔵する電子機器31が含まれる。電子機器31は、内部バッテリに蓄えた電力を電源として動作する。電子機器31は、充電システム2から供給される電力によって内部バッテリを充電する。例えば、ショッピングカート1の移動中などの充電システム2が外部から電力を受電していない場合、電子機器31は、外部バッテリ22から供給される電力によって内部バッテリを充電しながら動作する。また、充電システム2が外部から電力を受電している場合、電子機器31は、充電回路21により外部から受電する電力が供給された場合に内部バッテリを充電する。 The electronic devices 3 mounted on the cart 1 include electronic devices 31 with a built-in battery (internal battery). The electronic devices 31 operate using electricity stored in the internal battery as a power source. The electronic devices 31 charge the internal battery with electricity supplied from the charging system 2. For example, when the charging system 2 is not receiving electricity from the outside, such as when the shopping cart 1 is moving, the electronic devices 31 operate while charging the internal battery with electricity supplied from the external battery 22. Also, when the charging system 2 is receiving electricity from the outside, the electronic devices 31 charge the internal battery when electricity is supplied from the outside by the charging circuit 21.
図1に示す構成例において、カート1は、商品を収納して移動可能なカート本体11を有する。カート本体11は、利用者の操作によって商品を収納して移動する構成を有する。
カート本体11は、商品を収納する収納カゴ12を有する。収納カゴ12は、4つのキャスタ15(15Fr、15Fl、15Rr、15Rl)を設けたフレーム14によって支持される。4つのキャスタ15は、フレーム14の下部の四隅に設けられる。各キャスタ15(15Fr、15Fl、15Rr、15Rl)は、それぞれ移動方向に回転する前輪13Frおよび13Fl、後輪13Rrおよび13Rlを有する。カート本体11は、各キャスタ15の車輪13が床面上で回転することにより移動する。また、各キャスタ15は、車輪13の回転方向が自在に回動するように構成される。これにより、カート本体11は、移動方向を自在に変えることができる。
1, the cart 1 includes a movable cart body 11 that can store products therein. The cart body 11 is configured to store products therein and move according to an operation by a user.
The cart body 11 has a storage basket 12 for storing products. The storage basket 12 is supported by a frame 14 having four casters 15 (15Fr, 15Fl, 15Rr, 15Rl). The four casters 15 are provided at the four corners of the lower part of the frame 14. Each caster 15 (15Fr, 15Fl, 15Rr, 15Rl) has front wheels 13Fr and 13Fl and rear wheels 13Rr and 13Rl that rotate in the moving direction. The cart body 11 moves when the wheels 13 of each caster 15 rotate on the floor surface. In addition, each caster 15 is configured so that the rotation direction of the wheels 13 can freely rotate. This allows the cart body 11 to freely change the moving direction.
フレーム14において収納カゴ12の手前側には、ハンドル16が設けられる。ハンドル16は、利用者が把持する。例えば、利用者は、ハンドル16を把持してカート本体11を移動させる。本実施形態では、利用者が把持するハンドル16から収納カゴ12を押す方向を前進方向とするものとする。 A handle 16 is provided on the frame 14 at the front side of the storage basket 12. The handle 16 is held by a user. For example, the user holds the handle 16 to move the cart body 11. In this embodiment, the direction in which the user pushes the storage basket 12 from the handle 16 held by the user is considered to be the forward direction.
また、4つのキャスタ15が四隅に設けられるフレーム14の下部は、前進方向において前側が狭く、後方が広く形成される。このため、前輪を支持するキャスタ15Frおよび15Flは、後輪を支持するキャスタ15Rrおよび15Rlよりも左右の幅が狭くなる。これにより、複数のカートを前後に連ねて収納する場合、後ろのカートのフレームは、前のカートのフレームに沿って重なるように収納される。 The lower part of the frame 14, where the four casters 15 are provided at the four corners, is narrower at the front and wider at the rear in the forward direction. Therefore, the casters 15Fr and 15Fl that support the front wheels are narrower in width from side to side than the casters 15Rr and 15Rl that support the rear wheels. As a result, when multiple carts are stored lined up one behind the other, the frames of the rear carts are stored so that they overlap along the frame of the front cart.
また、実施形態においては、収納カゴ12に対してハンドル16側を手前側とし、その反対側であるカート前方を先端側と称するものとする。収納カゴ12は、手前側の面が下端を自由端として開閉可能な開閉面12aを有する。また、収納カゴ12は、開閉面12aとする手前側の面よりも先端側の面が小さく形成される。これにより、複数のカートを前後に連ねて収納する場合、後ろのカートは、前のカートの開閉面12aを押し上げて前後のカートの収納カゴ12が重なるように収納される。 In the embodiment, the handle 16 side of the storage basket 12 is referred to as the near side, and the opposite side, the front of the cart, is referred to as the tip side. The near side of the storage basket 12 has an opening and closing surface 12a that can be opened and closed with the lower end as the free end. The front side of the storage basket 12 is also formed so that the surface on the tip side is smaller than the near side surface that serves as the opening and closing surface 12a. As a result, when multiple carts are stored lined up in front of each other, the rear cart pushes up the opening and closing surface 12a of the front cart, so that the storage baskets 12 of the front and rear carts overlap.
カート本体11には、内部バッテリを具備する電子機器31を含む電子機器3(31、32、33)が取り付けられる。電子機器3は、利用者に対して情報を提供したり、サービスを提供したりするための機器である。例えば、電子機器3は、利用者に情報を提供するためのタブレット端末等の情報端末、利用者が選択した商品の情報を取得する商品リーダ、あるいはクレジットカードや会員カード等を読み取るためのカードリーダである。ただし、本実施形態に係るカートに搭載される電子機器3には、内部バッテリを具備する電子機器31が含まれるものとする。 Electronic devices 3 (31, 32, 33) including electronic device 31 equipped with an internal battery are attached to cart body 11. Electronic device 3 is a device for providing information and services to users. For example, electronic device 3 is an information terminal such as a tablet terminal for providing information to users, a product reader for acquiring information on a product selected by a user, or a card reader for reading credit cards, membership cards, etc. However, electronic devices 3 mounted on the cart according to this embodiment include electronic device 31 equipped with an internal battery.
図1に示す構成例において、電子機器3は、収納カゴ12のハンドル16に取り付けられている。図1は、電子機器3として、タブレット端末31、商品リーダ32、および、カードリーダ33を例示するものとする。タブレット端末31は、内部バッテリを具備する電子機器の一例である。タブレット端末31は、内部バッテリが蓄積した電力によって動作し、タッチパネルを設けた表示部を有するコンピュータである。タブレット端末31は、ハンドル16側に位置する利用者に表示部を向けて設置される。例えば、タブレット端末31は、商品リーダ32によって読み取った商品の情報を表示する。また、タブレット端末31は、商品リーダ32により読み取った商品に対する精算処理を行う機能を有するものであっても良い。 In the configuration example shown in FIG. 1, the electronic device 3 is attached to the handle 16 of the storage basket 12. FIG. 1 illustrates a tablet terminal 31, a product reader 32, and a card reader 33 as examples of the electronic device 3. The tablet terminal 31 is an example of an electronic device equipped with an internal battery. The tablet terminal 31 is a computer that operates using power stored in the internal battery and has a display unit with a touch panel. The tablet terminal 31 is installed with the display unit facing the user located on the handle 16 side. For example, the tablet terminal 31 displays information about a product read by the product reader 32. The tablet terminal 31 may also have a function of performing a payment process for the product read by the product reader 32.
電子機器3としての商品リーダ32は、商品の情報を読み取る装置である。商品リーダ32は、読み取った商品の情報を表示する表示部を有するものであっても良い。例えば、商品リーダ32は、収納カゴ12に出し入れする商品に添付されたバーコード等の商品識別情報を読み取るスキャナである。また、商品リーダ32は、商品に添付されたRFIDタグ等を読み取るRFIDタグリーダであっても良い。電子機器3としてのカードリーダ33は、利用者が所有するクレジットカードや会員カード等を読み取るためのカードリーダである。 The product reader 32 as the electronic device 3 is a device that reads product information. The product reader 32 may have a display unit that displays the read product information. For example, the product reader 32 is a scanner that reads product identification information such as a barcode attached to a product to be put into or taken out of the storage basket 12. The product reader 32 may also be an RFID tag reader that reads an RFID tag or the like attached to a product. The card reader 33 as the electronic device 3 is a card reader for reading a credit card, membership card, or the like owned by a user.
カート本体11には、充電システム2を構成する充電回路21(充電装置)と外部バッテリ22とを搭載したボックスが取り付けられる。充電回路21は、外部装置から伝送される電力を受電し、受電した電力を外部バッテリ22又は電子機器31へ出力するための回路を含む。外部バッテリ22は、電子機器31を含む各電子機器3を動作させるための電源装置となる。また、外部バッテリ22は、充電回路21を介して供給される電力によって充電される。 A box containing a charging circuit 21 (charging device) and an external battery 22 that constitute the charging system 2 is attached to the cart body 11. The charging circuit 21 includes a circuit for receiving power transmitted from an external device and outputting the received power to the external battery 22 or the electronic device 31. The external battery 22 serves as a power source device for operating each electronic device 3, including the electronic device 31. The external battery 22 is charged by power supplied via the charging circuit 21.
次に、実施形態に係わる充電システム2の構成について説明する。
図2は、実施形態に係わる充電システム2の構成例(第1の構成例)を示す図である。
図2に示すように、充電システム2は、充電装置としての充電回路21と外部バッテリ22とを有する。充電回路21は、第1コネクタ41と、制御回路42と、スイッチ回路43と、第2コネクタ44とを有する。充電回路21は、外部バッテリ22の入力部と出力部とに接続される。
Next, the configuration of the charging system 2 according to the embodiment will be described.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example (first configuration example) of a charging system 2 according to an embodiment.
2, the charging system 2 has a charging circuit 21 as a charging device and an external battery 22. The charging circuit 21 has a first connector 41, a control circuit 42, a switch circuit 43, and a second connector 44. The charging circuit 21 is connected to an input section and an output section of the external battery 22.
第1コネクタ41は、外部電源からの電力を入力するためのインターフェースである。図1に示す構成例において、第1コネクタ41は、外部バッテリ22における電力入力用の入力部、制御回路42およびスイッチ回路43に接続される。第1コネクタ41は、外部から受電した電力を外部バッテリ22へ供給する。また、第1コネクタ41は、スイッチ回路43によって第2コネクタ44に接続された場合、外部から受電した電力を第2コネクタ44にも供給する。 The first connector 41 is an interface for inputting power from an external power source. In the configuration example shown in FIG. 1, the first connector 41 is connected to an input section for power input in the external battery 22, a control circuit 42, and a switch circuit 43. The first connector 41 supplies power received from the outside to the external battery 22. When the first connector 41 is connected to the second connector 44 by the switch circuit 43, it also supplies power received from the outside to the second connector 44.
制御回路42は、スイッチ回路43を制御する。制御回路42は、論理回路で構成しても良いし、プロセッサとメモリとを備えるマイコンで構成しても良いし、マイコンと回路とを組み合わせて構成しても良い。制御回路42は、第1コネクタ41が外部バッテリ22へ供給する電力を受電していることを検知する機能を有する。制御回路42は、第1コネクタ41が外部からの電力を受電していない場合、スイッチ回路43により外部バッテリ22と第2コネクタ44とを接続させる。また、制御回路42は、第1コネクタ4が外部からの電力を受電している場合、外部バッテリ22を介さずに第1コネクタ41と第2コネクタ44とを接続させる。 The control circuit 42 controls the switch circuit 43. The control circuit 42 may be configured with a logic circuit, a microcomputer having a processor and memory, or a combination of a microcomputer and a circuit. The control circuit 42 has a function of detecting that the first connector 41 is receiving power to be supplied to the external battery 22. When the first connector 41 is not receiving power from the outside, the control circuit 42 connects the external battery 22 and the second connector 44 by the switch circuit 43. When the first connector 41 is receiving power from the outside, the control circuit 42 connects the first connector 41 and the second connector 44 without going through the external battery 22.
第2コネクタ44は、充電システム2から電力を出力するためのインターフェースである。第2コネクタ44は、電子機器3に接続される。すなわち、第2コネクタ44は、充電システム2が電子機器31を含む各電子機器3へ電力を出力するためのインターフェースである。 The second connector 44 is an interface for outputting electric power from the charging system 2. The second connector 44 is connected to the electronic device 3. In other words, the second connector 44 is an interface for the charging system 2 to output electric power to each electronic device 3, including the electronic device 31.
スイッチ回路43は、第2コネクタ44の接続先を切り替えるスイッチである。スイッチ回路43は、制御回路42からの制御信号に応じてスイッチを切り替える。スイッチ回路43は、第2コネクタ44と外部バッテリ22とを接続させるか、第2コネクタ44と第1コネクタ41とを接続させるかを切り替える。 The switch circuit 43 is a switch that switches the connection destination of the second connector 44. The switch circuit 43 switches the switch in response to a control signal from the control circuit 42. The switch circuit 43 switches between connecting the second connector 44 to the external battery 22 or connecting the second connector 44 to the first connector 41.
図2に示す例において、スイッチ回路43は、制御回路42からの制御信号に従って、一端がo端子に接続されるスイッチの他端をa端子又はb端子の何れかに接続する。例えば、外部バッテリ22と第2コネクタ44とを接続させる場合、制御回路42は、スイッチ回路43によりo端子とa点とを接続させる。また、第1コネクタ41と第2コネクタ44とを接続させる場合、制御回路42は、スイッチ回路43によりo端子とb端子とを接続させる。 2, the switch circuit 43 connects one end of the switch, which is connected to the o terminal, to either the a terminal or the b terminal in accordance with a control signal from the control circuit 42. For example, when connecting the external battery 22 to the second connector 44, the control circuit 42 connects the o terminal to point a using the switch circuit 43. When connecting the first connector 41 to the second connector 44, the control circuit 42 connects the o terminal to terminal b using the switch circuit 43.
次に、実施形態に係わる充電システム2における外部バッテリ22の構成について説明する。
図3は、実施形態に係わる充電システム2における外部バッテリ22の構成例を示す図である。
図3に示すように、充電システム2の外部バッテリ22は、入力部50、バッテリセル51、充電回路52、制御回路53、スイッチ54、出力部55を有する。
入力部50は、充電用の電力を入力するためのインターフェースである。入力部50には、充電システム2における充電装置としての充電回路21から電力が入力される。入力部50は、充電回路52に接続される。入力部50は、充電システム2から供給された電力を充電回路52へ供給する。
Next, the configuration of the external battery 22 in the charging system 2 according to the embodiment will be described.
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the external battery 22 in the charging system 2 according to the embodiment.
As shown in FIG. 3 , the external battery 22 of the charging system 2 has an input unit 50 , a battery cell 51 , a charging circuit 52 , a control circuit 53 , a switch 54 , and an output unit 55 .
The input unit 50 is an interface for inputting power for charging. Power is input to the input unit 50 from a charging circuit 21 serving as a charging device in the charging system 2. The input unit 50 is connected to a charging circuit 52. The input unit 50 supplies the power supplied from the charging system 2 to the charging circuit 52.
バッテリセル51は、充電回路52から供給される電力を蓄える。バッテリセル51は、スイッチ54の切り替えに応じて蓄えた電力を出力する。
充電回路52は、制御回路53からの制御に従って入力部50に入力した電力をバッテリセル51に蓄電させる。
The battery cell 51 stores the power supplied from the charging circuit 52. The battery cell 51 outputs the stored power in response to switching of the switch 54.
The charging circuit 52 stores the power input to the input unit 50 in the battery cell 51 under the control of the control circuit 53 .
制御回路53は、充電回路52およびスイッチ54を制御する。制御回路53は、入力する電力でバッテリセル51を充電させる場合、充電回路52に対してバッテリセル51の充電を指示する制御信号を出力する。また、制御回路53は、バッテリセル51に蓄えた電力を出力する場合には、バッテリセル51に蓄えた電力する出力するようにスイッチ54を切り替える制御信号を出力する。 The control circuit 53 controls the charging circuit 52 and the switch 54. When the control circuit 53 is to charge the battery cell 51 with the input power, it outputs a control signal to the charging circuit 52 to instruct the charging of the battery cell 51. When the control circuit 53 is to output the power stored in the battery cell 51, it outputs a control signal to switch the switch 54 so that the power stored in the battery cell 51 is output.
スイッチ54は、バッテリセル51に接続される。スイッチ54は、制御回路53からの制御に従って動作する。スイッチ54は、バッテリセル51に蓄えた電力を出力させる状態と出力させない状態との何れかにセットされる。すなわち、スイッチ54は、制御回路53からの制御に応じて、バッテリセル51に蓄えた電力を出力させるか否かを切り替える。 The switch 54 is connected to the battery cell 51. The switch 54 operates according to control from the control circuit 53. The switch 54 is set to either a state in which the power stored in the battery cell 51 is output or a state in which the power is not output. In other words, the switch 54 switches whether or not the power stored in the battery cell 51 is output according to control from the control circuit 53.
出力部55は、バッテリセル51に蓄えた電力を出力するためのインターフェースである。出力部55は、スイッチ54がバッテリセル51からの電力を出力するようにセットされた場合、バッテリセル51に蓄えた電力を出力する。 The output unit 55 is an interface for outputting the power stored in the battery cell 51. When the switch 54 is set to output power from the battery cell 51, the output unit 55 outputs the power stored in the battery cell 51.
例えば、制御回路53は、バッテリセル51の充電中には電力を出力しないように制御する。制御回路53は、入力部50に電力が入力されると、充電回路52にバッテリセル51の充電を指示するとともに、バッテリセル51に蓄えた電力を出力しないようにスイッチ54を切り替える。また、制御回路53は、入力部50への電力の入力がない場合、バッテリセル51に蓄えた電力を出力部55から出力するようにスイッチ54を切り替える。
なお、出力部から所定の電圧を出力するように、バッテリセルとスイッチ間、又はスイッチと出力部間に、バッテリセルの出力電圧を降圧/昇圧する、降圧回路もしくは昇圧回路が設けられる。
For example, the control circuit 53 performs control so as not to output power while the battery cell 51 is being charged. When power is input to the input unit 50, the control circuit 53 instructs the charging circuit 52 to charge the battery cell 51 and switches the switch 54 so as not to output the power stored in the battery cell 51. Furthermore, when there is no power input to the input unit 50, the control circuit 53 switches the switch 54 so as to output the power stored in the battery cell 51 from the output unit 55.
In order to output a predetermined voltage from the output section, a step-down circuit or a step-up circuit for stepping down/stepping up the output voltage of the battery cell is provided between the battery cell and the switch, or between the switch and the output section.
次に、実施形態に係わる充電システム2が外部から電力を受電するための構成について説明する。
図4は、実施形態に係わる充電システム2が外部から電力を受電する場合の第1の例を示す図である。
図4に示す構成例において、充電システム2の充電回路21は、外部から電力を受電する第1コネクタ41を有する。第1コネクタ41は、ACアダプタ61を接続するインターフェースとして構成される。
Next, a configuration for the charging system 2 according to the embodiment to receive electric power from an external source will be described.
FIG. 4 is a diagram showing a first example in which the charging system 2 according to the embodiment receives electric power from an external source.
4, the charging circuit 21 of the charging system 2 has a first connector 41 that receives power from an external source. The first connector 41 is configured as an interface for connecting an AC adapter 61.
ACアダプタ61は、外部電源としての商用の交流電源に接続される。ACアダプタ61は、外部電源からの交流電力を所定値の直流電力に変換する。例えば、ACアダプタ61は、外部電源からの交流電力を充電システム2における充電回路21の動作に適した電圧の直流電力に変換する。 The AC adapter 61 is connected to a commercial AC power source as an external power source. The AC adapter 61 converts AC power from the external power source into DC power of a predetermined value. For example, the AC adapter 61 converts AC power from the external power source into DC power of a voltage suitable for the operation of the charging circuit 21 in the charging system 2.
充電回路21の第1コネクタ41は、ACアダプタ61の出力部に接続される。第1コネクタ41には、ACアダプタ61が外部の交流電源から生成した所定値の直流電力が入力される。 The first connector 41 of the charging circuit 21 is connected to the output of the AC adapter 61. A predetermined value of DC power generated by the AC adapter 61 from an external AC power source is input to the first connector 41.
図1に示すように、充電回路21を含む充電システム2は、カート1に搭載される。図4に示す構成は、外部バッテリ22を充電する場合、カート1に搭載された充電システム2の第1コネクタ41にACアダプタ61を接続する運用となる。充電回路21の第1コネクタ41は、接続されたACアダプタ61からの電力を受電する。充電回路21は、第1コネクタ41にACアダプタ61が接続されると、第1コネクタ41が受電する電力を外部バッテリ22と第2コネクタ44に接続される電子機器31とへ供給する。 As shown in FIG. 1, the charging system 2 including the charging circuit 21 is mounted on the cart 1. In the configuration shown in FIG. 4, when charging the external battery 22, an AC adapter 61 is connected to the first connector 41 of the charging system 2 mounted on the cart 1. The first connector 41 of the charging circuit 21 receives power from the connected AC adapter 61. When the AC adapter 61 is connected to the first connector 41, the charging circuit 21 supplies the power received by the first connector 41 to the external battery 22 and the electronic device 31 connected to the second connector 44.
図5は、実施形態に係わる充電システム2が、外部から非接触で電力を受電する場合の第2の例を示す図である。
図5に示す構成例において、非接触で電力を伝送する送電器62から、カート1に搭載された、非接触で電力を受電する受電器23を有する。受電器23の出力は、第1コネクタ41に接続される。
FIG. 5 is a diagram showing a second example in which the charging system 2 according to the embodiment receives electric power from the outside in a wireless manner.
5 , the cart 1 includes a power receiver 23 that receives power in a non-contact manner from a power transmitter 62 that transmits power in a non-contact manner. The output of the power receiver 23 is connected to the first connector 41.
送電器62は、ACアダプタ61を介して商用の交流電源などの外部電源に接続される。送電器62は、外部電源からの電力を受電器23が非接触で受電可能な電力に変換して出力する。例えば、送電器62は、送電回路および送電コイルなどにより構成される。 The power transmitter 62 is connected to an external power source such as a commercial AC power source via an AC adapter 61. The power transmitter 62 converts power from the external power source into power that can be received by the power receiver 23 in a non-contact manner and outputs the converted power. For example, the power transmitter 62 is composed of a power transmission circuit and a power transmission coil.
送電回路は、ACアダプタ61から供給された直流電力を、送電コイルから送電するための交流電力に変換する。送電回路は、生成した交流電力を送電コイルに供給する。例えば、送電回路は、制御回路の制御に基づき、ACアダプタ61から供給される直流電力をスイッチングすることにより、送電電力としての交流電力を生成する。 The power transmission circuit converts the DC power supplied from the AC adapter 61 into AC power for transmission from the power transmission coil. The power transmission circuit supplies the generated AC power to the power transmission coil. For example, the power transmission circuit generates AC power as transmission power by switching the DC power supplied from the AC adapter 61 based on the control of the control circuit.
送電コイルは、送電回路から供給される送電電力に応じて受電器が受電可能な電力を出力する。送電コイルは、電力を送電する送電面が平面状に形成される。送電コイルの送電面は、充電位置において、受電器の受電コイルの受電面に対向するように配置される。例えば、送電コイルの送電面は、床面に対して平行になる状態で、受電器の受電コイルの受電面に対向するように配置される。 The power transmission coil outputs power that can be received by the power receiver in accordance with the transmission power supplied from the power transmission circuit. The power transmission coil has a planar power transmission surface that transmits power. The power transmission surface of the power transmission coil is arranged to face the power receiving surface of the power receiving coil of the power receiver at the charging position. For example, the power transmission surface of the power transmission coil is arranged to face the power receiving surface of the power receiving coil of the power receiver, parallel to the floor surface.
送電コイルは、共振用コンデンサと直列あるいは並列接続されることにより共振回路(送電共振回路)を構成するようにしても良い。送電共振回路としての送電コイルは、送電回路から交流電力が供給されると、供給された交流電力に応じた磁界を発生させる。送電コイルは、絶縁された電線が巻かれた巻線構造として構成されていても良いし、プリント基板上にコイルパターンが形成されて構成されていても良い。 The power transmission coil may be connected in series or parallel with a resonant capacitor to form a resonant circuit (power transmission resonant circuit). When AC power is supplied from the power transmission circuit, the power transmission coil as a power transmission resonant circuit generates a magnetic field according to the supplied AC power. The power transmission coil may be configured as a winding structure in which an insulated electric wire is wound, or may be configured by forming a coil pattern on a printed circuit board.
なお、送電器62は、無線通信を行うための無線通信回路を設けても良い。例えば、無線通信回路は、電力伝送の周波数とは異なる周波数で無線通信を行う回路である。制御回路は、無線通信回路によって受電器と無線通信することにより各部の制御を行うようにしても良い。 The power transmitter 62 may be provided with a wireless communication circuit for wireless communication. For example, the wireless communication circuit is a circuit that performs wireless communication at a frequency different from the frequency of power transmission. The control circuit may control each part by wirelessly communicating with the power receiver via the wireless communication circuit.
受電器23は、送電器から出力される電力を非接触で受電する。例えば、受電器23は、受電コイルおよび受電回路などを有する。
受電コイルは、送電器62の送電コイルからの送電電力を受電する。受電コイルは、受電した電力を受電回路へ供給する。例えば、受電コイルは、電力を受電する受電面が平面状に形成される。受電コイルの受電面は、送電コイルに対向するように設置されるものであれば良い。例えば、送電コイルが床面に設置される場合、受電コイルは、床面に対して平行になる状態でカート本体11の底面に設置される。
The power receiver 23 receives the power output from the power transmitter in a wireless manner. For example, the power receiver 23 includes a power receiving coil and a power receiving circuit.
The receiving coil receives the transmitted power from the transmitting coil of the power transmitter 62. The receiving coil supplies the received power to a receiving circuit. For example, the receiving coil has a flat receiving surface that receives power. The receiving surface of the receiving coil may be installed so as to face the transmitting coil. For example, when the transmitting coil is installed on the floor surface, the receiving coil is installed on the bottom surface of the cart body 11 in a state parallel to the floor surface.
また、受電コイルは、受電用の共振用コンデンサと直列あるいは並列接続されることにより共振回路(受電共振回路)を構成するようにしても良い。受電共振回路としての受電コイルは、送電器62の送電コイルに近接すると、送電コイルと電磁結合する。受電コイルは、送電器の送電コイルから出力された磁界によって誘導電流が発生する。受電共振回路としての受電コイルは、受電した交流電力を受電回路に供給する。つまり、受電コイルは、送電器からの交流電力を受電している間、交流電源として機能する。また、電力伝送に磁界共振方式を利用する場合、受電コイルとしての受電共振回路の自己共振周波数は、送電器が送電する周波数と略同一となるように構成する。これにより、受電コイルと送電コイルとが電磁結合した場合の電力の伝送効率が向上する。 The receiving coil may be connected in series or parallel with a resonant capacitor for receiving power to form a resonant circuit (receiving resonant circuit). When the receiving coil as a receiving resonant circuit approaches the transmitting coil of the power transmitter 62, it is electromagnetically coupled to the transmitting coil. The receiving coil generates an induced current due to the magnetic field output from the transmitting coil of the power transmitter. The receiving coil as a receiving resonant circuit supplies the received AC power to the receiving circuit. In other words, the receiving coil functions as an AC power source while receiving AC power from the power transmitter. In addition, when using a magnetic field resonance method for power transmission, the self-resonant frequency of the receiving resonant circuit as the receiving coil is configured to be approximately the same as the frequency at which the power transmitter transmits power. This improves the power transmission efficiency when the receiving coil and the transmitting coil are electromagnetically coupled.
受電器23において、受電回路は、受電コイルから供給される受電電力を外部バッテリ22および第2コネクタ44に接続される電子機器31へ供給可能な電力に変換する。例えば、受電回路は、受電コイルから供給される受電電力を整流し、直流に変換する。このような受電回路は、複数のダイオードにより構成する整流ブリッジを含む回路により実現されるようにしても良い。この場合、整流ブリッジの一対の入力端子は、受電コイルと共振用コンデンサから成る受電共振回路に接続される。受電回路は、受電コイルから供給された受電電力を全波整流することにより、直流電力を一対の出力端子から出力する。 In the power receiver 23, the power receiving circuit converts the received power supplied from the power receiving coil into power that can be supplied to the external battery 22 and the electronic device 31 connected to the second connector 44. For example, the power receiving circuit rectifies the received power supplied from the power receiving coil and converts it into direct current. Such a power receiving circuit may be realized by a circuit including a rectifier bridge composed of multiple diodes. In this case, a pair of input terminals of the rectifier bridge are connected to a power receiving resonant circuit composed of a power receiving coil and a resonant capacitor. The power receiving circuit outputs direct current power from a pair of output terminals by full-wave rectifying the received power supplied from the power receiving coil.
なお、受電器23は、対応する送電器と無線通信を行うための無線通信回路を設けても良い。例えば、無線通信回路は、電力伝送の周波数とは異なる周波数で無線通信を行う回路である。また、無線通信回路は、負荷変調を利用して、電力伝送の周波数と同一の周波数で無線通信するようにしてもよい。制御回路としての制御回路42又は受電器に設けた制御部は、無線通信回路によって送電器から受信する情報に基づいて各部の制御を行うようにしても良い。 The power receiver 23 may be provided with a wireless communication circuit for wireless communication with the corresponding power transmitter. For example, the wireless communication circuit is a circuit that performs wireless communication at a frequency different from the frequency of power transmission. The wireless communication circuit may also use load modulation to perform wireless communication at the same frequency as the frequency of power transmission. The control circuit 42 as a control circuit or a control unit provided in the power receiver may control each unit based on information received from the power transmitter via the wireless communication circuit.
上記のように、実施形態に係わる充電システムは、カートなどの移動体に取り付けた内部バッテリを具備する電子機器へ電力を供給する外部バッテリを充電する充電装置を含む。第1の構成例に係る充電システムは、第1コネクタが外部からの電力を受電すると、第1コネクタからの電力を外部バッテリと第2コネクタに接続される内部バッテリを具備する電子機器との両方に電力を供給するように制御する。これにより、充電システムは、外部バッテリへの充電中であっても、電子機器へ電力を供給することができる。この結果として、外部バッテリの充電中に電子機器が具備する内部バッテリの残量がなくなってしまうことを防止できる。 As described above, the charging system according to the embodiment includes a charging device that charges an external battery that supplies power to an electronic device equipped with an internal battery attached to a mobile object such as a cart. When the first connector receives power from the outside, the charging system according to the first configuration example controls the power from the first connector to be supplied to both the external battery and the electronic device equipped with an internal battery connected to the second connector. This allows the charging system to supply power to the electronic device even while the external battery is being charged. As a result, it is possible to prevent the internal battery equipped in the electronic device from running out of power while the external battery is being charged.
次に、実施形態の変形例(第2の構成例)としての充電システム2´について説明する。
図6は、実施形態の変形例(第2の構成例)に係わる充電システム2´の構成例を示す図である。
図6に示すように、充電システム2´は、充電装置としての充電回路21´と外部バッテリ22とを有する。充電回路21´は、第1コネクタ41と、制御回路42´と、スイッチ回路43と、第2コネクタ44と、電流検出回路71と、抵抗71Rとを有する。充電回路21´は、外部バッテリ22の入力部50と出力部55とに接続される。
Next, a charging system 2' as a modification (second configuration example) of the embodiment will be described.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a charging system 2 ′ according to a modified example (second configuration example) of the embodiment.
6, the charging system 2' has a charging circuit 21' as a charging device and an external battery 22. The charging circuit 21' has a first connector 41, a control circuit 42', a switch circuit 43, a second connector 44, a current detection circuit 71, and a resistor 71R. The charging circuit 21' is connected to an input unit 50 and an output unit 55 of the external battery 22.
第1コネクタ41、スイッチ回路43および第2コネクタ44は、図2に示す構成と同様なもので実現して良い。
例えば、第1コネクタ41は、外部からの電力を受電するインターフェースである。図6に示す構成例において、第1コネクタ41は、電流検出用の抵抗71Rを介して、外部バッテリ22の電力入力用の入力部50、および、スイッチ回路43のb端子に接続される。第1コネクタ41には、図4に示すようなACアダプタ61が接続されても良いし、図5に示すような非接触で電力を受電する受電器が接続されても良い。
The first connector 41, the switch circuit 43 and the second connector 44 may be realized with the same configuration as shown in FIG.
For example, the first connector 41 is an interface that receives power from the outside. In the configuration example shown in Fig. 6, the first connector 41 is connected to an input unit 50 for inputting power from the external battery 22 and to a terminal b of the switch circuit 43 via a resistor 71R for current detection. The first connector 41 may be connected to an AC adapter 61 as shown in Fig. 4 or to a power receiver that receives power in a non-contact manner as shown in Fig. 5.
第2コネクタ44は、電力を出力するためのインターフェースである。第2コネクタ44には、電子機器31を含む各電子機器3が接続される。
また、スイッチ回路43は、図2に示す構成と同様に、第2コネクタ44へ電力を出力する経路を切り替えるスイッチである。スイッチ回路43は、制御回路42´からの制御信号によってスイッチを切り替える。スイッチ回路43は、制御回路42´からの制御信号に従って、一端がo端子に接続されるスイッチの他端をa端子又はb端子の何れかに接続する。例えば、外部バッテリ22と第2コネクタ44とを接続させる場合、制御回路42´は、スイッチ回路43によりo端子とa端子とを接続させる。また、第1コネクタ41と第2コネクタ44とを接続させる場合、制御回路42´は、スイッチ回路43によりo端子とb端子とを接続させる。
The second connector 44 is an interface for outputting electric power. The second connector 44 is connected to each of the electronic devices 3 including the electronic device 31.
2, the switch circuit 43 is a switch that switches a path for outputting power to the second connector 44. The switch circuit 43 switches the switch according to a control signal from the control circuit 42'. The switch circuit 43 connects one end of the switch, the other end of which is connected to the o-terminal, to either the a-terminal or the b-terminal according to the control signal from the control circuit 42'. For example, when connecting the external battery 22 and the second connector 44, the control circuit 42' connects the o-terminal and the a-terminal by the switch circuit 43. When connecting the first connector 41 and the second connector 44, the control circuit 42' connects the o-terminal and the b-terminal by the switch circuit 43.
電流検出回路71は、第1コネクタ41から供給される電力量を検出する電力検出回路の一例である。電流検出回路71は、第1コネクタ41と外部バッテリ22との間を流れる電流の電流値を検出する回路である。抵抗71Rは、電流検出回路71が電流を検出するための電流検出用の抵抗である。電流検出回路71は、検出した電流値を示す信号を制御回路42´へ出力する。 The current detection circuit 71 is an example of a power detection circuit that detects the amount of power supplied from the first connector 41. The current detection circuit 71 is a circuit that detects the current value of the current flowing between the first connector 41 and the external battery 22. The resistor 71R is a current detection resistor that allows the current detection circuit 71 to detect the current. The current detection circuit 71 outputs a signal indicating the detected current value to the control circuit 42'.
制御回路42´は、スイッチ回路43を制御する。制御回路42は、プロセッサとメモリとを備えるマイコンで構成しても良いし、マイコンと比較回路などの回路とを組み合わせて構成しても良い。制御回路42´は、電流検出回路71が検出する電流値を取得する。制御回路42´は、電流検出回路71が検出する電流値に応じてスイッチ回路43を制御する。制御回路42´は、第1コネクタ41を通して外部から入力する電力量に応じて、第1コネクタ41からの電力を供給する経路を制御する。 The control circuit 42' controls the switch circuit 43. The control circuit 42 may be configured with a microcomputer having a processor and memory, or may be configured by combining a microcomputer with a circuit such as a comparison circuit. The control circuit 42' acquires the current value detected by the current detection circuit 71. The control circuit 42' controls the switch circuit 43 according to the current value detected by the current detection circuit 71. The control circuit 42' controls the path for supplying power from the first connector 41 according to the amount of power input from the outside through the first connector 41.
例えば、制御回路42´は、外部バッテリ22の充電を優先しながら第2コネクタ44に接続される電子機器31へも電力を供給する制御を行う。具体的には、制御回路42´は、第1コネクタに接続されるACアダプタ61や受電器23の最大出力電流(電力)値Xが、外部バッテリ22の最大入力値Aと電子機器31の最大入力値Bとの合計値以上である場合(X≧A+Bの場合)、スイッチ回路43によりb端子とo端子とを接続させる。つまり、制御回路42´は、X≧A+Bであれば、第1コネクタ41と第2コネクタ44とを直接接続させる。この結果、制御回路42´は、外部バッテリ22の充電中、第1コネクタ41に入力される電力を外部バッテリ22と第2コネクタ44に接続される電子機器31との両方に供給するようにスイッチ回路43を制御する。 For example, the control circuit 42' controls the supply of power to the electronic device 31 connected to the second connector 44 while giving priority to charging the external battery 22. Specifically, when the maximum output current (power) value X of the AC adapter 61 or the power receiver 23 connected to the first connector is equal to or greater than the sum of the maximum input value A of the external battery 22 and the maximum input value B of the electronic device 31 (X≧A+B), the control circuit 42' connects the b terminal and the o terminal by the switch circuit 43. In other words, if X≧A+B, the control circuit 42' directly connects the first connector 41 and the second connector 44. As a result, the control circuit 42' controls the switch circuit 43 to supply the power input to the first connector 41 to both the external battery 22 and the electronic device 31 connected to the second connector 44 during charging of the external battery 22.
また、制御回路42´は、最大出力電流値Xが外部バッテリ22の最大入力値Aと電子機器31の最大入力値Bとの合計値未満である場合(X<A+Bの場合)、スイッチ回路43によりa端子とo端子とを接続させる。つまり、制御回路42´は、X<A+Bであれば、外部バッテリ22と第2コネクタ44とを接続させる。この結果、制御回路42´は、第1コネクタ41に入力される電力を外部バッテリ22へ供給するようにスイッチ回路43を制御する。 In addition, when the maximum output current value X is less than the sum of the maximum input value A of the external battery 22 and the maximum input value B of the electronic device 31 (when X<A+B), the control circuit 42' connects the a terminal and the o terminal via the switch circuit 43. In other words, when X<A+B, the control circuit 42' connects the external battery 22 and the second connector 44. As a result, the control circuit 42' controls the switch circuit 43 to supply the power input to the first connector 41 to the external battery 22.
ただし、制御回路42´は、X<A+Bである場合であっても、外部バッテリ22が満充電近くなり、充電電力量が減少し、所定の電流(電力)値を下回ったことを検出すると、スイッチ回路43によりa端子とo端子とを接続させる。つまり、制御回路42´は、X<A+Bであっても、実際に外部バッテリに充電される電流(電力)値と、電子機器31の入力電流(電力)値がXを超えない範囲で、第1コネクタ41と第2コネクタ44とを接続させる。この結果、制御回路42´は、ACアダプタ61や受電器23の最大出力電流(電力)値Xを超えない範囲で、外部バッテリ22の充電と電子機器31の駆動を有効に行うことができる。 However, even if X<A+B, when the control circuit 42' detects that the external battery 22 is nearly fully charged, the amount of charging power has decreased, and the current (power) value has fallen below a predetermined value, the control circuit 42' connects the a terminal and the o terminal with the switch circuit 43. In other words, even if X<A+B, the control circuit 42' connects the first connector 41 and the second connector 44 within a range in which the current (power) value actually charged to the external battery and the input current (power) value of the electronic device 31 do not exceed X. As a result, the control circuit 42' can effectively charge the external battery 22 and drive the electronic device 31 within a range in which the maximum output current (power) value X of the AC adapter 61 and the power receiver 23 is not exceeded.
なお、制御回路42´は、電子機器31が具備する内部バッテリの充電を優先するように、まず、スイッチ回路43のbとoを接続するようにしても良い。そして、制御回路42´は、電子機器31の内部バッテリの充電量が所定値を超えたら、外部バッテリ22へ電力を供給するようにしても良い。これにより、電子機器31の内部バッテリの充電量を確保した状態で外部バッテリ22を充電させるようにすることもできる。 The control circuit 42' may first connect b and o of the switch circuit 43 so as to prioritize charging of the internal battery of the electronic device 31. The control circuit 42' may then supply power to the external battery 22 when the charge level of the internal battery of the electronic device 31 exceeds a predetermined value. This allows the external battery 22 to be charged while the charge level of the internal battery of the electronic device 31 is ensured.
次に、第2の構成例に係る充電回路21´を含む充電システム2´の動作例について説明する。
図7は、第2の構成例に係る充電回路21´を含む充電システム2´の動作例を説明するためのフローチャートである。
第1コネクタ41に外部から電力が入力されると、制御回路42は、スイッチ回路43により外部バッテリ22と第2コネクタ44とを接続させる(ACT11)。これは、図6に示す構成において、制御回路42´が、スイッチ回路43でa端子とo端子とを接続させることに相当する。
Next, an example of the operation of the charging system 2' including the charging circuit 21' according to the second configuration example will be described.
FIG. 7 is a flowchart for explaining an example of the operation of a charging system 2' including a charging circuit 21' according to the second configuration example.
When power is input from the outside to the first connector 41, the control circuit 42 connects the external battery 22 and the second connector 44 with the switch circuit 43 (ACT 11). This corresponds to the control circuit 42' connecting the a-terminal and the o-terminal with the switch circuit 43 in the configuration shown in Fig. 6 .
ここで、外部バッテリ22は、入力部50に入力された電力でバッテリセル51を充電し、充電中においては出力部55から電力を出力しないように構成されるものとする。従って、外部バッテリ22の出力部55を第2コネクタ44に接続した状態で第1コネクタ41から外部バッテリ22へ電力を供給すると、第2コネクタ44には電力が供給されないことになる。 Here, the external battery 22 is configured to charge the battery cell 51 with power input to the input unit 50, and not to output power from the output unit 55 during charging. Therefore, if power is supplied to the external battery 22 from the first connector 41 while the output unit 55 of the external battery 22 is connected to the second connector 44, no power will be supplied to the second connector 44.
また、充電システム2´において、制御回路42´は、常時もしくは所定の周期で、電流検出回路71が検出する電流値を取得する。制御回路42´は、電流検出回路71が検出した電流値が所定の閾値を下回ったか否かを監視する(ACT12)。所定の閾値は、外部バッテリに充電される電流(電力)値と電子機器31の入力電流(電力)値の和が、第1コネクタ41に接続されたACアダプタ61などの最大出力値Xを超えないかを判定するための値である。ここで、外部バッテリ22は、充電電力量が満充電に近くなると、入力する電流値が減少するように設計されていることが一般であり、制御回路42´は、電流検出回路71が検出する電流値が所定の閾値を下回った場合に、外部バッテリ22が満充電に近い状態になったものと判定することもできる。 In addition, in the charging system 2', the control circuit 42' acquires the current value detected by the current detection circuit 71 constantly or at a predetermined cycle. The control circuit 42' monitors whether the current value detected by the current detection circuit 71 falls below a predetermined threshold (ACT 12). The predetermined threshold is a value for determining whether the sum of the current (power) value charged to the external battery and the input current (power) value of the electronic device 31 exceeds the maximum output value X of the AC adapter 61 connected to the first connector 41. Here, the external battery 22 is generally designed to reduce the input current value when the charging power amount approaches full charge, and the control circuit 42' can also determine that the external battery 22 is close to full charge when the current value detected by the current detection circuit 71 falls below the predetermined threshold.
電流値が所定の閾値を下回った場合、制御回路42´は、スイッチ回路43により第1コネクタ41と第2コネクタ44とを接続させる(ACT13)。これは、図6に示す構成において、制御回路42´が、スイッチ回路43でb端子とo端子とを接続させることに相当する。スイッチ回路43でb端子とo端子とが接続されると、第2コネクタ44には、外部バッテリ22を介さずに第1コネクタ41から第1コネクタ41が受電する電力が供給される。この結果、第2コネクタ44に接続される電子機器31には電力が供給され、電子機器31の内部バッテリが充電されることとなる。 When the current value falls below a predetermined threshold, the control circuit 42' connects the first connector 41 and the second connector 44 with the switch circuit 43 (ACT 13). This corresponds to the control circuit 42' connecting the b terminal and the o terminal with the switch circuit 43 in the configuration shown in FIG. 6. When the b terminal and the o terminal are connected with the switch circuit 43, the second connector 44 is supplied with power received by the first connector 41 from the first connector 41 without passing through the external battery 22. As a result, power is supplied to the electronic device 31 connected to the second connector 44, and the internal battery of the electronic device 31 is charged.
また、制御回路42´は、電流検出回路71が検出した電流値が閾値を下回った後、当該電流値が0になったか否かを監視する(ACT14)。電流検出回路71が検出する電流値が0になった場合(ACT14、YES)、制御回路42´は、スイッチ回路43により外部バッテリ22と第2コネクタ44とを接続させる(ACT15)。これは、図6に示す構成において、制御回路42´が、スイッチ回路43でa端子とo端子とを接続させることに相当する。 The control circuit 42' also monitors whether the current value detected by the current detection circuit 71 becomes 0 after the current value falls below the threshold value (ACT 14). When the current value detected by the current detection circuit 71 becomes 0 (ACT 14, YES), the control circuit 42' connects the external battery 22 and the second connector 44 via the switch circuit 43 (ACT 15). This corresponds to the control circuit 42' connecting the a terminal and the o terminal via the switch circuit 43 in the configuration shown in FIG. 6.
電流検出回路71が検出する電流値が0である場合、外部バッテリ22には、電力が供給されていないことになる。外部バッテリ22は、入力部50への電力供給がなければ、出力部55からバッテリセル51に蓄えた電力を出力する。従って、電流値が0になったことによって外部バッテリ22と第2コネクタ44とが接続されると、第2コネクタ44には、外部バッテリ22から出力される電力が供給される。この結果、第2コネクタ44に接続される電子機器31には、外部バッテリ22からの電力が供給される状態となる。 When the current value detected by the current detection circuit 71 is 0, power is not being supplied to the external battery 22. If there is no power supply to the input section 50, the external battery 22 outputs the power stored in the battery cell 51 from the output section 55. Therefore, when the external battery 22 and the second connector 44 are connected due to the current value becoming 0, the second connector 44 is supplied with power output from the external battery 22. As a result, the electronic device 31 connected to the second connector 44 is supplied with power from the external battery 22.
なお、図7のACT14は、第1コネクタ41に入力される電力が0であることを検出するものとしても良い。この場合、制御回路42´は、第1コネクタ41に入力される電力が0となったら、スイッチ回路43のa端子とo端子とを接続させるようにすれば良い。例えば、制御回路42´への第1コネクタ41からの電力供給が停止したら、スイッチ回路43がa端子とo端子とを接続するように構成しても良い。 ACT14 in FIG. 7 may detect that the power input to the first connector 41 is zero. In this case, the control circuit 42' may connect the a-terminal and the o-terminal of the switch circuit 43 when the power input to the first connector 41 becomes zero. For example, the switch circuit 43 may be configured to connect the a-terminal and the o-terminal when the power supply from the first connector 41 to the control circuit 42' is stopped.
また、第2の構成例における第1コネクタ41には、図5に示すような非接触で電力を受電する受電器23を接続しても良い。この場合、制御回路42´は、受電器23がワイヤレス電力伝送によって受電する電力を示す値を取得するようにしても良い。
制御回路42´は、受電器23の受電電力Xが外部バッテリ22の最大入力値Aと電子機器31の最大入力値Bとの合計値以上であれば、スイッチ回路43のb端子とo端子とを接続させる。これにより、制御回路42´は、X≧A+B(ただし、X=0以外)であれば、受電器23の受電電力を外部バッテリ22と第2コネクタ44に接続される電子機器31との両方に供給させる。
5, a power receiver 23 that receives power in a non-contact manner may be connected to the first connector 41 in the second configuration example. In this case, the control circuit 42′ may acquire a value indicating the power that the power receiver 23 receives through wireless power transmission.
If the received power X of the power receiver 23 is equal to or greater than the sum of the maximum input value A of the external battery 22 and the maximum input value B of the electronic device 31, the control circuit 42' connects the b terminal and the o terminal of the switch circuit 43. As a result, if X≧A+B (except for X=0), the control circuit 42' supplies the received power of the power receiver 23 to both the external battery 22 and the electronic device 31 connected to the second connector 44.
また、制御回路42´は、受電器23の受電電力Xが外部バッテリの最大入力値Aと電子機器31の最大入力値Bとの合計値未満であれば、図7で説明したような動作制御を行うものとする。すなわち、制御回路42´は、電流検出回路71が検出する電流値が所定の閾値以上、又は、0である場合、スイッチ回路43のb端子とo端子とを接続させる。また、制御回路42´は、電流検出回路71が検出する電流値が所定の閾値未満、かつ、0でない場合、スイッチ回路43のa端子とo端子とを接続させる。 The control circuit 42' also performs the operational control as described in FIG. 7 if the received power X of the power receiver 23 is less than the sum of the maximum input value A of the external battery and the maximum input value B of the electronic device 31. That is, the control circuit 42' connects the b terminal and the o terminal of the switch circuit 43 when the current value detected by the current detection circuit 71 is equal to or greater than a predetermined threshold or is zero. The control circuit 42' also connects the a terminal and the o terminal of the switch circuit 43 when the current value detected by the current detection circuit 71 is less than a predetermined threshold and is not zero.
以上のように、実施形態に係る充電システムは、外部バッテリと外部バッテリから供給される電力で動作するタブレット端末等の内部バッテリを具備する電子機器とを有する。充電システムは、外部バッテリと内部バッテリを具備する電子機器との間にスイッチ回路を設ける。充電システムは、外部からの電力で外部バッテリを充電している場合に、電子機器の内部バッテリも充電するようにスイッチを切り替える。 As described above, the charging system according to the embodiment includes an external battery and an electronic device having an internal battery, such as a tablet terminal, that operates on power supplied from the external battery. The charging system provides a switch circuit between the external battery and the electronic device having an internal battery. When the external battery is being charged with power from an external source, the charging system switches the switch so that the internal battery of the electronic device is also charged.
これにより、実施形態に係る充電システムでは、外部バッテリの充電中であっても、電子機器に内蔵されている内部バッテリを充電することができる。この結果として、実施形態に係る充電システムでは、外部バッテリの充電中に、電子機器の内部バッテリの充電量が0になってしまうことを防止できる。 As a result, the charging system according to the embodiment can charge the internal battery built into the electronic device even while the external battery is being charged. As a result, the charging system according to the embodiment can prevent the charge level of the internal battery of the electronic device from reaching zero while the external battery is being charged.
また、実施形態に係る充電システムは、外部から供給される電力が外部バッテリを充電するための電力と電子機器の内部バッテリを充電するための電力との両方を賄えない場合、制御回路によって外部バッテリへ供給される電力(又は電流)に応じてスイッチを制御する。外部バッテリへ供給される電力(又は電流)が所定の閾値よりも小さい場合、制御回路は電子機器の内部バッテリを充電するようにスイッチを切り替える。
これにより、実施形態に係る充電システムでは、外部バッテリの充電を優先して実施しながら電子機器に内蔵されている内部バッテリも充電することができる。
In addition, in the charging system according to the embodiment, when the power supplied from the outside is not enough to charge both the external battery and the internal battery of the electronic device, the control circuit controls the switch according to the power (or current) supplied to the external battery. When the power (or current) supplied to the external battery is smaller than a predetermined threshold, the control circuit switches the switch to charge the internal battery of the electronic device.
As a result, in the charging system according to the embodiment, it is possible to charge the internal battery built into the electronic device while giving priority to charging the external battery.
なお、上述した実施形態では、外部から受電する電力で外部バッテリおよび電子機器の内部バッテリを充電する充電装置をショッピングカートに搭載した例を説明した。しかし、充電装置は、ショッピングカートに搭載するものに限るものではない。例えば、充電装置は、倉庫で使われるピッキングカート等のカートに搭載するものであっても良いし、カート以外の移動体等に搭載するものであっても良い。 In the above-described embodiment, an example was described in which a charging device that charges an external battery and an internal battery of an electronic device with power received from the outside was mounted on a shopping cart. However, the charging device is not limited to being mounted on a shopping cart. For example, the charging device may be mounted on a cart such as a picking cart used in a warehouse, or on a moving object other than a cart.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載した内容を付記する。
[1]
外部からの電力が入力される第1コネクタと、
内部バッテリを具備する電子機器と接続する第2コネクタと、
前記第1コネクタに入力部が接続される外部バッテリの出力部と前記第2コネクタとの間に設けるスイッチ回路と、
前記第1コネクタに外部から電力が入力される場合、前記第1コネクタからの電力を前記外部バッテリと前記第2コネクタとの両方へ供給するように前記スイッチ回路を制御する制御回路と、
を有する充電装置。
[2]
前記制御回路は、前記第1コネクタに外部から電力が入力される場合には前記第1コネクタと前記第2コネクタとを接続するように前記スイッチ回路を制御し、前記第1コネクタに外部から電力が入力されない場合には前記外部バッテリの出力部と前記第2コネクタとを接続するように前記スイッチ回路を制御する、
[1]に記載の充電装置。
[3]
さらに、前記第1コネクタから出力される電力量を検出する電力検出回路を有し、
前記制御回路は、前記第1コネクタに外部から電力が入力された場合に前記外部バッテリの出力部と前記第2コネクタとを接続するように前記スイッチ回路を制御した後、前記電力検出回路が検出する電力が閾値を下回った場合に前記第1コネクタと前記第2コネクタとを接続するように前記スイッチ回路を制御する、
[1]又は[2]の何れか1つに記載の充電装置。
[4]
前記第1コネクタには、外部からの電力を非接触で受電した電力が入力される、
[1]乃至[3]の何れか1つに記載の充電装置。
[5]
移動体に設置される内部バッテリを具備する電子機器と、
前記移動体に搭載され、前記電子機器と接続される外部バッテリと、
外部からの電力が入力される第1コネクタと、
前記第1コネクタに入力部が接続される外部バッテリの出力部と前記電子機器との間に設けるスイッチ回路と、
前記第1コネクタに外部から電力が入力される場合、前記第1コネクタからの電力を前記外部バッテリと前記電子機器との両方へ供給するように前記スイッチ回路を制御する制御回路と、
を有する充電システム。
Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims.
The following is a summary of the contents of the claims as originally filed in this application.
[1]
a first connector to which external power is input;
a second connector for connecting to an electronic device having an internal battery;
a switch circuit provided between an output portion of an external battery having an input portion connected to the first connector and the second connector;
a control circuit that controls the switch circuit so that, when power is input from an external source to the first connector, the power is supplied from the first connector to both the external battery and the second connector;
A charging device having the same.
[2]
the control circuit controls the switch circuit to connect the first connector and the second connector when power is input from the outside to the first connector, and controls the switch circuit to connect the output portion of the external battery and the second connector when power is not input from the outside to the first connector.
The charging device according to [1].
[3]
Further, a power detection circuit is provided for detecting an amount of power output from the first connector.
the control circuit controls the switch circuit to connect an output section of the external battery and the second connector when power is input from the outside to the first connector, and then controls the switch circuit to connect the first connector and the second connector when the power detected by the power detection circuit falls below a threshold.
A charging device according to any one of [1] and [2].
[4]
The first connector receives power from an external source in a non-contact manner.
A charging device according to any one of [1] to [3].
[5]
An electronic device having an internal battery installed in a mobile object;
an external battery mounted on the moving object and connected to the electronic device;
a first connector to which external power is input;
a switch circuit provided between an output portion of an external battery having an input portion connected to the first connector and the electronic device;
a control circuit that controls the switch circuit so that, when power is input from the outside to the first connector, the power is supplied from the first connector to both the external battery and the electronic device;
A charging system having
1…ショッピングカート(移動体)、2、2´…充電システム、21、21´…充電回路(充電装置)、22…外部バッテリ、23…受電器、31…電子機器(タブレット端末)、41…第1コネクタ、42…制御回路、43…スイッチ回路、44…第2コネクタ(コネクタ)、71…電流検出回路(電力検出回路)。 1...Shopping cart (mobile object), 2, 2'...Charging system, 21, 21'...Charging circuit (charging device), 22...External battery, 23...Power receiver, 31...Electronic device (tablet terminal), 41...First connector, 42...Control circuit, 43...Switch circuit, 44...Second connector (connector), 71...Current detection circuit (power detection circuit).
Claims (4)
内部バッテリを具備する電子機器と接続する第2コネクタと、
前記第1コネクタに入力部が接続される外部バッテリの出力部と前記第2コネクタとの間に設けるスイッチ回路と、
前記第1コネクタから出力される電力量を検出する電力検出回路と、
前記第1コネクタに外部から電力が入力された場合に前記外部バッテリの出力部と前記第2コネクタとを接続するように前記スイッチ回路を制御した後、前記電力検出回路が検出する電力が閾値を下回った場合に前記第1コネクタと前記第2コネクタとを接続するように前記スイッチ回路を制御する制御回路と、
を有する充電装置。 a first connector to which external power is input;
a second connector for connecting to an electronic device having an internal battery;
a switch circuit provided between an output portion of an external battery having an input portion connected to the first connector and the second connector;
a power detection circuit for detecting an amount of power output from the first connector;
a control circuit that controls the switch circuit to connect an output unit of the external battery and the second connector when power is input from the outside to the first connector, and then controls the switch circuit to connect the first connector and the second connector when the power detected by the power detection circuit falls below a threshold;
A charging device having the same.
請求項1に記載の充電装置。 the control circuit controls the switch circuit to connect the first connector and the second connector when power is input from the outside to the first connector, and controls the switch circuit to connect the output portion of the external battery and the second connector when power is not input from the outside to the first connector.
The charging device according to claim 1 .
請求項1叉は2の何れか1項に記載の充電装置。 The first connector receives power from an external source in a non-contact manner.
3. The charging device according to claim 1 or 2 .
前記移動体に搭載され、前記電子機器と接続される外部バッテリと、
外部からの電力が入力される第1コネクタと、
前記第1コネクタに入力部が接続される外部バッテリの出力部と前記電子機器との間に設けるスイッチ回路と、
前記第1コネクタから出力される電力量を検出する電力検出回路と、
前記第1コネクタに外部から電力が入力された場合に前記外部バッテリの出力部と前記電子機器とを接続するように前記スイッチ回路を制御した後、前記電力検出回路が検出する電力が閾値を下回った場合に前記第1コネクタと前記電子機器とを接続するように前記スイッチ回路を制御する制御回路と、
を有する充電システム。 An electronic device having an internal battery installed in a mobile object;
an external battery mounted on the moving object and connected to the electronic device;
a first connector to which external power is input;
a switch circuit provided between an output portion of an external battery having an input portion connected to the first connector and the electronic device;
a power detection circuit for detecting an amount of power output from the first connector;
a control circuit that controls the switch circuit to connect an output unit of the external battery and the electronic device when power is input from the outside to the first connector, and then controls the switch circuit to connect the first connector and the electronic device when the power detected by the power detection circuit falls below a threshold;
A charging system having
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