JPH0752230B2 - Electronic clock - Google Patents
Electronic clockInfo
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- JPH0752230B2 JPH0752230B2 JP59061808A JP6180884A JPH0752230B2 JP H0752230 B2 JPH0752230 B2 JP H0752230B2 JP 59061808 A JP59061808 A JP 59061808A JP 6180884 A JP6180884 A JP 6180884A JP H0752230 B2 JPH0752230 B2 JP H0752230B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C10/00—Arrangements of electric power supplies in time pieces
- G04C10/02—Arrangements of electric power supplies in time pieces the power supply being a radioactive or photovoltaic source
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromechanical Clocks (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は水晶時計等電気エネルギーをエネルギー源とす
る電子時計における電源部の構成に関する。特に電源の
放電特性がフラットでなく放電が進むにつれて電圧の変
化する様な電源を有する電子時計の電源部の改良に関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a configuration of a power supply unit in an electronic timepiece such as a quartz timepiece which uses electric energy as an energy source. In particular, the present invention relates to improvement of a power supply unit of an electronic timepiece having a power supply whose discharge characteristic is not flat and whose voltage changes as discharge progresses.
従来水晶時計等電気エネルギーをエネルギー源とした電
子時計はその電源部に銀電池の様なフラットな放電特性
を持つ電源を用いていた。これにより電源の持つエネル
ギーを十分活用していた。しかし銀電池は高価でありし
かも電池そのものに寿命がある等欠点も大きかった。Conventionally, an electronic timepiece such as a crystal timepiece that uses electric energy as an energy source has used a power source having a flat discharge characteristic such as a silver battery in its power source section. As a result, the energy of the power source was fully utilized. However, silver batteries are expensive, and the battery itself has a long life.
これらの解決策として近年価格的にはアルカリマンガン
電池等が用いられる様になったし、電池そのものの寿命
に関してはソーラバッテリーを電源とし２次電池として
高容量コンデンサーを用いて時計も提案されている。As a solution to these problems, alkaline manganese batteries have come to be used in recent years in terms of price, and regarding the life of the batteries themselves, watches using a solar battery as a power source and a high-capacity capacitor as a secondary battery have been proposed. .
しかし、アルカリマンガン電池は放電特性がフラットで
なく時計の作動停止後にもエネルギーを多く有してお
り、電池の特性を十分活しているとは言えないのが現状
である。又、２次電池として高容量コンデンサーを用い
たものは、当然の事ながらコンデンサーの放電特性によ
り、その時計の止まりまでの持続時間は決まってしまい
実用化の大きな問題となっていた。However, the alkaline manganese battery does not have a flat discharge characteristic and has a large amount of energy even after the operation of the timepiece is stopped, so that it cannot be said that the characteristics of the battery are sufficiently utilized. Further, in the case of using a high-capacity capacitor as a secondary battery, the discharge characteristic of the capacitor naturally determines the duration until the clock stops, which has been a serious problem for practical use.
本発明の目的は、以上の様な従来の欠点を解決し、フラ
ットでない放電特性を持つ電源を用いてもその電源の持
つ電気エネルギーを十分に活用する事を目的とする。An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional drawbacks and to make full use of the electric energy of the power supply even if a power supply having a non-flat discharge characteristic is used.
本発明の電子時計は、外部から付与されるエネルギーを
基に発電を行う発電手段を内蔵する電子時計において、 前記発電手段により整流手段を介して充電される第１の
コンデンサと、 時計体の電源となる前記第１のコンデンサより小容量の
第２のコンデンサと、 前記第２コンデンサの端子電圧を電源電圧とする時計回
路と、 前記第１または第２のコンデンサの端子電圧を検出する
検出手段と、 該検出手段の検出電圧を基に前記第２のコンデンサへの
昇圧倍率を段階的に変化させ、一定の電圧を越えないよ
うに制御する複数のコンデンサからなる昇圧手段とから
なり、 前記昇圧手段は前記第１のコンデンサと少なくとも２個
以上のコンデンサの接続切換えにより第２のコンデンサ
への昇圧をおこなうことを特徴とする。The electronic timepiece of the present invention is an electronic timepiece that includes a power generation unit that generates power based on energy applied from the outside, wherein a first capacitor charged by the power generation unit via a rectification unit and a power supply for a timepiece body are provided. A second capacitor having a smaller capacity than that of the first capacitor, a clock circuit using the terminal voltage of the second capacitor as a power supply voltage, and a detection means for detecting the terminal voltage of the first or second capacitor. A step-up means including a plurality of capacitors for controlling a step-up ratio of the step-up to the second capacitor based on the detection voltage of the detection means so as not to exceed a certain voltage, the step-up means Is characterized in that boosting to the second capacitor is performed by switching connection between the first capacitor and at least two capacitors.
本発明を一実施例により図を用いて説明する。本実施例
は発電機構としてソーラバッテリーを用いて２次電池と
して高容量コンデンサーである電気二重層コンデンサー
を用いた時計である。The present invention will be described with reference to the drawings according to an embodiment. The present embodiment is a timepiece using a solar battery as a power generation mechanism and an electric double layer capacitor which is a high capacity capacitor as a secondary battery.
第１図はこの電気二重層コンデンサーの放電特性であ
り、第２図は本実施例におけるシステムの回路説明図で
ある。第３図は従来のシステムの回路説明図である。従
来第３図において、ソーラバッテリー１による発電力が
電気二重層コンデンサー２に充電され定格電圧以上に充
電されるとリミッタースイッチ３が閉じてコンデンサー
２への充電をやめる。時計体４はソーラバッテリー１又
はコンデンサー２を電源として作動している。コンデン
サー２がフル充電された状態でソーラバッテリー１に光
が当たらなくなった後のコンデンサー２の放電特性を第
１図で破線５で示している。縦軸がコンデンサー２の電
圧、横軸が時間である。この本実施例でのコンデンサー
の定格電圧は1.8Vである。又、時計体の作動停止電圧は
0.9Vである。この時、時計の作動はソーラバッテリーに
光が当たらなくなってからt2時間で止まる事になる。FIG. 1 is a discharge characteristic of this electric double layer capacitor, and FIG. 2 is a circuit explanatory diagram of the system in this embodiment. FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional system. Conventionally, in FIG. 3, when the electric power generated by the solar battery 1 is charged to the electric double layer capacitor 2 and charged to a voltage higher than the rated voltage, the limiter switch 3 is closed to stop charging the capacitor 2. The timepiece body 4 operates using the solar battery 1 or the condenser 2 as a power source. The discharge characteristic of the capacitor 2 after the solar battery 1 is no longer exposed to light when the capacitor 2 is fully charged is shown by the broken line 5 in FIG. The vertical axis represents the voltage of the capacitor 2 and the horizontal axis represents time. The rated voltage of the capacitor in this embodiment is 1.8V. Also, the operation stop voltage of the watch body is
It is 0.9V. At this time, the operation of the watch will stop at t 2 hours after the solar battery is out of light.
第２図が本発明の一実施例における回路を説明するもの
である。ソーラバッテリー１、高容量コンデンサー２、
リミッタースイッチ３、時計体４は、ソーラバッテリー
１と高容量コンデンサー２との間に設けた逆流防止のダ
イオード（整流手段）は従来の構成と同様である。本発
明はこれにもう１つの電源としてコンデンサー10を有し
ている。コンデンサー２からコンデンサー10へその電圧
を昇圧しながら充電する手段が破線11で囲まれた部分に
示されている。コンデンサー２からコンデンサー10へ昇
圧しながら充電する手段11はコンデンサー21,22とスイ
ッチ31,32,33,34,35,36,37とより構成されている。又、
時計体４はコンデンサー10を直接の電源として作動して
いる。12はコンデンサー２の電圧を検出する検出手段で
ある。FIG. 2 illustrates a circuit in one embodiment of the present invention. Solar battery 1, high capacity condenser 2,
In the limiter switch 3 and the timepiece body 4, the backflow prevention diode (rectifying means) provided between the solar battery 1 and the high-capacity capacitor 2 is the same as the conventional configuration. The present invention has a capacitor 10 as another power source. Means for charging the capacitor 2 from the capacitor 2 while boosting the voltage is shown in a portion surrounded by a broken line 11. The means 11 for charging while boosting the voltage from the capacitor 2 to the capacitor 10 is composed of capacitors 21, 22 and switches 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37. or,
The timepiece body 4 operates by using the capacitor 10 as a direct power source. Reference numeral 12 is a detection means for detecting the voltage of the capacitor 2.
次に本実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
大容量コンデンサー２がフル充電された後ソーラバッテ
リー１に光が当たらなくなった時を説明する。コンデン
サー２の電圧が1.2V以上の時はコンデンサー２とコンデ
ンサー10とは同じ電圧である第１図のt0〜t1の区間であ
る。コンデンサー２の電圧が1.2V〜0.8Vの時は昇圧手段
11により1.5倍に昇圧してコンデンサー10へ充電する。
第１図t1〜t3の区間である。したがってこの時のコンデ
ンサー10の電圧が1.8V〜1.2Vとなる。コンデンサー２の
電圧が0.8V〜0.6Vの時は昇圧手段11により２倍に昇圧さ
れコンデンサー10に充電される。第１図においてt3〜t4
の区間である。この時のコンデンサー10の電圧は1.6V〜
1.2Vとなる。The case where the solar battery 1 is not exposed to light after the large-capacity capacitor 2 is fully charged will be described. When the voltage of the capacitor 2 is not less than 1.2V is the condenser 2 and the capacitor 10 is t 0 ~t 1 section of Figure 1 at the same voltage. When the voltage of the condenser 2 is 1.2V to 0.8V, the boosting means
The voltage is increased 1.5 times by 11 and the capacitor 10 is charged.
FIG. 1 is a section from t 1 to t 3 . Therefore, the voltage of the capacitor 10 at this time is 1.8V to 1.2V. When the voltage of the capacitor 2 is 0.8V to 0.6V, the voltage is boosted twice by the voltage boosting means 11 and the capacitor 10 is charged. In FIG. 1, t 3 to t 4
Is the section of. The voltage of the capacitor 10 at this time is 1.6V ~
It becomes 1.2V.
コンデンサー２の電圧が0.6以下の時は昇圧手段11によ
り３倍に昇圧してコンデンサー10に充電する。第１図の
t4以降である。この状態を示したのが第１図である。実
線で示した電圧が第２図におけるコンデンサー10の電圧
であり破線で示した電圧がコンデンサー２の電圧であ
る。When the voltage of the capacitor 2 is 0.6 or less, the boosting means 11 boosts the voltage three times to charge the capacitor 10. Figure 1
After t 4 . This state is shown in FIG. The voltage shown by the solid line is the voltage of the capacitor 10 in FIG. 2, and the voltage shown by the broken line is the voltage of the capacitor 2.
次に昇圧手段11の動作について説明する。Next, the operation of the booster 11 will be described.
昇圧する時、まずコンデンサー２からコンデンサー21,2
2に充電しそれからコンデンサー2,21,22によりコンデン
サー10を充電する。すなわち第４図に示す動作をくり返
す事により昇圧充電が可能となるのである。When boosting, first condenser 2 to condenser 21,2
Charge to 2, then charge capacitor 10 with capacitors 2,21,22. That is, step-up charging becomes possible by repeating the operation shown in FIG.
1.5倍昇圧の時は第４−Ａ図（イ），（ロ） 2.0倍昇圧の時は第４−Ｂ図（イ），（ロ） 3.0倍昇圧の時は第４−Ｃ図（イ），（ロ）に示してい
る。Fig. 4-A (a) for 1.5 times boosting, (b) Fig. 4-B (a) for 2.0 times boosting, (b) Fig. 4-C (a) for 3.0 times boosting. , (B).
これらの切換は第２図のスイッチ31,32,33,34,35,36,37
のスイッチングにより実行される。These switches are switches 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 in FIG.
It is executed by switching.
以上述べた様に本実施例によれば時計の動作可能時間を
第１図においてt2時間からt5時間まで伸ばしている。
又、コンデンサー２の電圧で言えば従来0.9Vから1.8Vの
間でしか使えなかったものが本実施例によれば0.3Vから
1.8Vまで使えコンデンサー２に蓄えられたエネルギーを
有効に使っている事は明白である。As described above, according to this embodiment, the operable time of the timepiece is extended from t 2 hours to t 5 hours in FIG.
Moreover, in terms of the voltage of the capacitor 2, the voltage which can be conventionally used only between 0.9V and 1.8V is 0.3V according to the present embodiment.
It is obvious that the energy stored in the capacitor 2 can be used effectively up to 1.8V.
又、本実施例では昇圧部は第２図における11において1.
5倍、2.0倍、3.0倍の３種類の昇圧手段を有し、それを
電圧検出部12による電圧信号により切換えて使っている
が、本発明はこの３種に限定されるものではなく、１種
類でも又多種類用意してもよく又倍率もさまざま考えら
れる。又電圧検出は本実施例はコンデンサー２の電圧を
検出している（1.8,1.2,0.8,0.6V）がコンデンサー10の
電圧を検出し（1.8V,1.2V）て昇圧部11の内容と比較し
て昇圧状態を決める方法ももちろん可能である。この方
法は検出電圧が少なくて良いというメリットがある。
又、発電部１はソーラバッテリーだけでなく発電するも
のであれば何でもよい。Further, in this embodiment, the booster unit is 1. in 11 in FIG.
Although there are three types of boosting means of 5 times, 2.0 times, and 3.0 times, which are used by switching according to the voltage signal from the voltage detection unit 12, the present invention is not limited to these three types. Various types or multiple types may be prepared, and various magnifications can be considered. In this embodiment, the voltage detection detects the voltage of the capacitor 2 (1.8, 1.2, 0.8, 0.6V), but detects the voltage of the capacitor 10 (1.8V, 1.2V) and compares it with the contents of the booster 11. Of course, a method of deciding the boosting state is also possible. This method has an advantage that the detection voltage is small.
Further, the power generation unit 1 is not limited to the solar battery, and may be anything as long as it generates power.
以上述べたように、本発明は、外部から付与されるエネ
ルギーを基に発電を行う発電手段を内蔵する電子時計に
おいて、前記発電手段により整流手段を介して充電され
る第１のコンデンサと、時計体の電源となる前記第１の
コンデンサより小容量の第２のコンデンサと、前記第２
コンデンサの端子電圧を電源電圧とする時計回路と、前
記第１または第２のコンデンサの端子電圧を検出する検
出手段と、該検出手段の検出電圧を基に前記第２のコン
デンサへの昇圧倍率を段階的に変化させ、一定の電圧を
越えないように制御する複数のコンデンサからなる昇圧
手段とからなり、前記昇圧手段は前記第１のコンデンサ
と少なくとも２個以上のコンデンサの接続切換えにより
第２のコンデンサへの昇圧をおこなうことにより、 第１のコンデンサとコンデンサの接続切換えという制御
で第２のコンデンサへの段階的な昇圧が可能となり、第
１のコンデンサのエネルギを無駄なく時計駆動源とする
ことができるため、電源の寿命を延ばすことができるも
のである。As described above, the present invention relates to an electronic timepiece including a power generation unit that generates power based on energy applied from the outside, a first capacitor charged by the power generation unit through a rectification unit, and a timepiece. A second capacitor having a smaller capacity than the first capacitor, which serves as a power source for the body, and the second capacitor
A clock circuit that uses the terminal voltage of the capacitor as a power supply voltage, a detection unit that detects the terminal voltage of the first or second capacitor, and a boosting ratio for the second capacitor based on the detection voltage of the detection unit. And a step-up means composed of a plurality of capacitors that are controlled in a stepwise manner so as not to exceed a certain voltage, the step-up means comprising a second capacitor by switching connection between the first capacitor and at least two capacitors. By boosting the voltage of the capacitor, stepwise boosting of the second capacitor is possible by controlling the connection switching between the first capacitor and the capacitor, and the energy of the first capacitor can be used as a timepiece drive source without waste. Therefore, the life of the power supply can be extended.
その結果、時計体の停止を防止できる電子時計を提供で
きるものである。As a result, it is possible to provide an electronic timepiece capable of preventing the timepiece body from stopping.
第１図…コンデンサーの放電特性及び本発明による効果
説明図 第２図…本発明による一実施例の回路説明図 第３図…従来の例を示す図 第４図…本発明による具体的な実施例を示す図 １……ソーラバッテリー ２……コンデンサー ３……リミッター回路 ４……時計体 11……昇圧手段FIG. 1 ... Discharge characteristics of a capacitor and an explanatory view of effects of the present invention FIG. 2 ... Circuit explanatory view of an embodiment of the present invention FIG. 3 ... Conventional example of FIG. 4 ... Concrete implementation of the present invention Figure showing an example 1 …… Solar battery 2 …… Capacitor 3 …… Limiter circuit 4 …… Clock body 11 …… Boosting means
Claims (1)
を行う発電手段を内蔵する電子時計において、 前記発電手段により整流手段を介して充電される第１の
コンデンサと、 時計体の電源となる前記第１のコンデンサより小容量の
第２のコンデンサと、 前記第２コンデンサの端子電圧を電源電圧とする時計回
路と、 前記第１または第２のコンデンサの端子電圧を検出する
検出手段と、 該検出手段の検出電圧を基に前記第２のコンデンサへの
昇圧倍率を段階的に変化させ、一定の電圧を越えないよ
うに制御する複数のコンデンサからなる昇圧手段とから
なり、 前記昇圧手段は前記第１のコンデンサと少なくとも２個
以上のコンデンサの接続切換えにより第２のコンデンサ
への昇圧をおこなうことを特徴とする電子時計。1. An electronic timepiece having a power generating means for generating power based on energy applied from the outside, which serves as a power source for a timepiece and a first capacitor charged by the power generating means via a rectifying means. A second capacitor having a smaller capacity than that of the first capacitor; a clock circuit using the terminal voltage of the second capacitor as a power supply voltage; and a detection means for detecting the terminal voltage of the first or second capacitor, And a step-up means including a plurality of capacitors for stepwise changing the step-up ratio to the second capacitor based on the detection voltage of the detection means, and controlling so as not to exceed a certain voltage. An electronic timepiece characterized in that boosting to the second capacitor is performed by switching connection between the first capacitor and at least two capacitors.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59061808A JPH0752230B2 (en) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | Electronic clock |
| GB08507066A GB2158274B (en) | 1984-03-29 | 1985-03-19 | Electronic timepiece |
| HK702/89A HK70289A (en) | 1984-03-29 | 1989-08-31 | Electronic timepiece |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59061808A JPH0752230B2 (en) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | Electronic clock |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203887A JPS60203887A (en) | 1985-10-15 |
| JPH0752230B2 true JPH0752230B2 (en) | 1995-06-05 |
Family
ID=13181756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59061808A Expired - Lifetime JPH0752230B2 (en) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | Electronic clock |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0752230B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3000633B2 (en) * | 1990-07-18 | 2000-01-17 | セイコーエプソン株式会社 | Electronics |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5524656A (en) * | 1978-08-11 | 1980-02-21 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic watch |
| JPS5610275A (en) * | 1979-07-04 | 1981-02-02 | Citizen Watch Co Ltd | Power source device for cell clock |
-
1984
- 1984-03-29 JP JP59061808A patent/JPH0752230B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60203887A (en) | 1985-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |