特許 7585066 輪番充電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-08

(45)【発行日】2024-11-18

(54)【発明の名称】輪番充電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/02 20160101AFI20241111BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241111BHJP

【ＦＩ】

H02J7/02 G

H02J7/00 B

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021013575

(22)【出願日】2021-01-29

(65)【公開番号】P2022117081

(43)【公開日】2022-08-10

【審査請求日】2023-11-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000124591

【氏名又は名称】河村電器産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078721

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 喜樹

(72)【発明者】

【氏名】佐野 雅彦

【審査官】宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０７４７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１０３７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１３６２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１８２２１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４－７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

充電量が所定量に達すると定電流充電から定電圧充電へ切り替わる機器を接続可能で、接続された前記機器に充電電力を供給する電源供給部を備えているとともに、前記電源供給部が複数にグループ分けされていて、前記グループ毎に輪番充電を実施する輪番充電装置であって、
充電回路に流れる電流を計測する電流計測部と、前記輪番充電における前記グループの充電順を決定する制御部とを備えており、
前記輪番充電を開始する前に、前記グループ毎に充電に係る電流を夫々計測し、計測された電流値が多い前記グループから順に充電されるように前記グループの充電順が決定されることを特徴とする輪番充電装置。

【請求項2】

充電量が所定量に達すると定電流充電から定電圧充電へ切り替わる機器を接続可能で、接続された前記機器に充電電力を供給する電源供給部を備えているとともに、前記電源供給部が複数にグループ分けされていて、前記グループ毎に輪番充電を実施する輪番充電装置であって、
充電回路に流れる電流を計測する電流計測部と、前記輪番充電における各前記グループでの充電時間を夫々決定するとともに、前記充電時間として、標準時間となる第１充電時間及び前記標準時間よりも長い第２充電時間が設定されており、さらに前記電流計測部により計測された電流値と比較される閾値が設定されている制御部とを備えており、
前記輪番充電を開始する前に、前記グループ毎に充電に係る電流を夫々計測するとともに計測された電流値と前記閾値とを比較し、前記計測された電流値が前記閾値を上回っている前記グループの充電時間は前記第２充電時間と決定する一方、前記閾値以下である前記グループの充電時間は前記第１充電時間と決定することを特徴とする輪番充電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、たとえばタブレット型端末等の蓄電池を具備する複数の機器を順番に充電する輪番充電装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、タブレット型端末等の蓄電池を具備する複数の機器を順番に充電する輪番充電装置としては、たとえば特許文献１に記載されているように、複数の機器をグループ分けし、グループ毎に輪番充電するようなものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１０８１２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の輪番充電装置では、予め設定されている順番でしか輪番充電しない上、満充電となるまでは各グループにおける充電時間が一定であるため、グループ毎で機器の充電量に差が出やすく、充電量が少ない機器を効率良く充電することができないという問題がある。

【0005】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、グループ毎で機器の充電量に差が出にくく、充電量が少ない機器を効率良く充電することができる輪番充電装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、充電量が所定量に達すると定電流充電から定電圧充電へ切り替わる機器を接続可能で、接続された前記機器に充電電力を供給する電源供給部を備えているとともに、前記電源供給部が複数にグループ分けされていて、前記グループ毎に輪番充電を実施する輪番充電装置であって、充電回路に流れる電流を計測する電流計測部と、前記輪番充電における前記グループの充電順を決定する制御部とを備えており、前記輪番充電を開始する前に、前記グループ毎に充電に係る電流を夫々計測し、計測された電流値が多い前記グループから順に充電されるように前記グループの充電順が決定されることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明のうち請求項２に記載の発明は、充電量が所定量に達すると定電流充電から定電圧充電へ切り替わる機器を接続可能で、接続された前記機器に充電電力を供給する電源供給部を備えているとともに、前記電源供給部が複数にグループ分けされていて、前記グループ毎に輪番充電を実施する輪番充電装置であって、充電回路に流れる電流を計測する電流計測部と、前記輪番充電における各前記グループでの充電時間を夫々決定するとともに、前記充電時間として、標準時間となる第１充電時間及び前記標準時間よりも長い第２充電時間が設定されており、さらに前記電流計測部により計測された電流値と比較される閾値が設定されている制御部とを備えており、前記輪番充電を開始する前に、前記グループ毎に充電に係る電流を夫々計測するとともに計測された電流値と前記閾値とを比較し、前記計測された電流値が前記閾値を上回っている前記グループの充電時間は前記第２充電時間と決定する一方、前記閾値以下である前記グループの充電時間は前記第１充電時間と決定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

請求項１に記載の発明によれば、充電回路に流れる電流を計測する電流計測部と、輪番充電におけるグループの充電順を決定する制御部とを備えており、輪番充電を開始する前に、グループ毎に充電に係る電流を夫々計測し、計測された電流値が多いグループから順に充電されるようにグループの充電順が決定されるようになっている。また、請求項２に記載の発明によれば、充電回路に流れる電流を計測する電流計測部と、輪番充電における各グループでの充電時間を夫々決定するとともに、充電時間として、標準時間となる第１充電時間及び標準時間よりも長い第２充電時間が設定されており、さらに電流計測部により計測された電流値と比較される閾値が設定されている制御部とを備えており、輪番充電を開始する前に、グループ毎に充電に係る電流を夫々計測するとともに計測された電流値と閾値とを比較し、計測された電流値が閾値を上回っているグループの充電時間は第２充電時間と決定する一方、閾値以下であるグループの充電時間は第１充電時間と決定するようになっている。このように、本発明によれば、計測された電流値にもとづいてグループの充電順が決定されたり（請求項１）、各グループでの充電時間が夫々決定されたり（請求項２）するため、グループ毎で機器の充電量に差が出にくく、充電量が少ない機器を効率良く充電することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】輪番充電装置を示す機能ブロック図である。

【図2】第１実施例となる輪番充電制御を示したフローチャート図である。

【図3】第１実施例となる輪番充電制御で輪番充電する具体例を示した説明図である。

【図4】第２実施例となる輪番充電制御を示したフローチャート図である。

【図5】第２実施例となる輪番充電制御で輪番充電する具体例を示した説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の一実施形態となる輪番充電装置について図面にもとづき詳細に説明する。

【0010】

図１は、輪番充電装置１を示す機能ブロック図である。
輪番充電装置１は、４つにグループ分けされたコンセントタップ２Ａ～２Ｄ、各コンセントタップ２Ａ～２Ｄ毎に応じて設けられ、コンセントタップ２Ａ～２Ｄへ電力を供給する電路を開閉する開閉部３Ａ～３Ｄ、輪番充電を制御する制御装置１０、及び商用電源から電源の供給を受けるための電源プラグ９等を備えている。また、制御装置１０には、輪番充電を開始させる等するための操作部４、後述するような輪番充電制御を実施するＣＰＵ５、ＣＰＵ５による制御のもと開閉部３Ａ～３Ｄを動作させるリレー制御部６、充電回路に流れる電流を計測する電流計測部７、及びＣＰＵ５に電源を供給する電源部８等が設けられている。そして、輪番充電装置１では、電源プラグ９及び開閉部３Ａ～３Ｄのうちの何れか１つを介して各コンセントタップ２Ａ～２Ｄへ商用電力が供給されるようになっている。

【0011】

なお、各コンセントタップ２Ａ～２Ｄには、複数の機器（たとえばタブレット端末やパーソナルコンピュータ等）を接続することができる。そして、それらのコンセントタップ２Ａ～２Ｄは、たとえば接続される機器を収納して保管可能なキャビネット等に設置されている。また、コンセントタップ２Ａ～２Ｄに接続される機器では、充電量に応じて定電流充電（以下、ＣＣ充電と称す）から定電圧充電（以下、ＣＶ充電と称す）へ自動で切り替わる（充電量が所定量に達していないとＣＣ充電し、所定量に達したことをもってＣＶ充電へ切り替わる）ようになっている。

【0012】

ここで、本発明の要部となる輪番充電装置１における輪番充電制御の第１実施例について、図２に示すフローチャートに沿って説明する。
操作部４での操作に伴い輪番充電が開始されると、制御装置１０は、まずコンセントタップ２Ａ、コンセントタップ２Ｂ、コンセントタップ２Ｃ、コンセントタップ２Ｄの順番で所定の計測時間（たとえば１分間）にわたり電力を供給し、夫々の場合について充電回路に流れる電流を計測する（Ｓ１）。次に、計測した電流値と予め設定されている所定の閾値（たとえば５００ｍＡ）とを比較するとともに、当該比較結果にもとづきコンセントタップ２Ａ～２Ｄに対して輪番充電するにあたっての充電順を決定する（Ｓ２）。そして、決定した充電順にしたがいコンセントタップ２Ａ～２Ｄに対して輪番充電する（Ｓ３）。なお、Ｓ３で実施される輪番充電は、充電順の決定以外は従来同様であり、所定のコンセントタップ（コンセントタップ２Ａ～２Ｄの何れか）に対して所定の標準時間（図３でのｔ５－ｔ６の時間、ｔ６－ｔ７の時間、ｔ７－ｔ８の時間、及びｔ８－ｔ９の時間であって、たとえば３０分間）にわたり電力を供給すると、次のコンセントタップへ切り替え、当該コンセントタップに対して標準時間にわたり電力を供給するようになっている。また、輪番充電中にも電流計測部７による電流の計測は継続しており、一のコンセントタップにおける充電電流が０ｍＡ（又は非常に小さい値）になると、当該コンセントタップでの充電は満充電になったとして、そのコンセントタップへの電力供給及び以後の切り替えはスキップし、他のコンセントタップについての電力供給及び切り替えを継続するようになっている。

【0013】

図３にしたがって上記第１実施例での輪番充電を具体的に説明すると、ｔ１～ｔ５にかけて電流を計測し、その計測の結果は、コンセントタップ２Ａでの電流値は４００ｍＡ、コンセントタップ２Ｂでの電流値は８００ｍＡ、コンセントタップ２Ｃでの電流値は２００ｍＡ、コンセントタップ２Ｄでの電流値は６００ｍＡになったとする。このようにコンセントタップ２Ａ～２Ｄ毎に電流値が異なる理由は、各コンセントタップ２Ａ～２Ｄに接続されている機器においてＣＣ充電している機器の数の違いに由来する。すなわち、機器における充電態様がＣＣ充電からＣＶ充電へ切り替わると、電流値が大きく低下する。したがって、電流値が大きいコンセントタップについては、ＣＣ充電されている機器の数が多い（充電量の少ない機器の数が多い）ということになる。そして、Ｓ２における各電流値と上記閾値との比較では、コンセントタップ２Ｂ、２Ｄでの電流値が閾値を上回っているため、Ｓ２で決定する充電順での優先順位を高くし、コンセントタップ２Ｂ、コンセントタップ２Ｄ、コンセントタップ２Ａ、コンセントタップ２Ｃの順番で輪番充電すると決定し、図３に示すような輪番充電を実施する。

【0014】

次に、輪番充電装置１における輪番充電制御の第２実施例について、図４に示すフローチャートに沿って説明する。
操作部４での操作に伴い輪番充電が開始されると、制御装置１０は、まずコンセントタップ２Ａ、コンセントタップ２Ｂ、コンセントタップ２Ｃ、コンセントタップ２Ｄの順番で所定の計測時間（たとえば１分間）にわたり電力を供給し、夫々の場合について充電回路に流れる電流を計測する（Ｓ１１）。次に、計測した電流値と予め設定されている所定の閾値（たとえば５００ｍＡ）とを比較するとともに、当該比較結果にもとづき輪番充電における各コンセントタップ２Ａ～２Ｄでの充電時間を夫々決定する（Ｓ１２）。そして、予め設定されている所定の充電順（ここではコンセントタップ２Ａ、コンセントタップ２Ｂ、コンセントタップ２Ｃ、コンセントタップ２Ｄの順）にしたがい、夫々決められた充電時間ずつ輪番充電する（Ｓ１３）。なお、第２実施例に係る輪番充電では、Ｓ１２で決定した充電時間にしたがった輪番充電が一巡すると、再びＳ１１へ戻って電流を計測し、Ｓ１２で各コンセントタップ２Ａ～２Ｄでの新たな充電時間を決定するようにしてもよい。また、輪番充電中にも電流計測部７による電流の計測は継続しており、一のコンセントタップにおける充電電流が０ｍＡ（又は非常に小さい値）になると、当該コンセントタップでの充電は満充電になったとして、そのコンセントタップへの電力供給及び以後の切り替えはスキップし、他のコンセントタップについての電力供給及び切り替えを継続するようになっている。

【0015】

図５にしたがって上記第２実施例での輪番充電を具体的に説明すると、ｔ１～ｔ５にかけて電流を計測し、その計測の結果は、コンセントタップ２Ａでの電流値は４００ｍＡ、コンセントタップ２Ｂでの電流値は８００ｍＡ、コンセントタップ２Ｃでの電流値は６００ｍＡ、コンセントタップ２Ｄでの電流値は２００ｍＡになったとする。このようにコンセントタップ２Ａ～２Ｄ毎に電流値が異なる理由は、第１実施例において上述した通りである。そして、Ｓ１２における各電流値と上記閾値との比較では、コンセントタップ２Ｂ、２Ｃでの電流値が閾値を上回っているため、コンセントタップ２Ａ、２Ｄでの充電時間は標準時間（図５でのｔ５－ｔ６の時間、及びｔ８－ｔ９の時間であって、たとえば３０分間）とするものの、コンセントタップ２Ｂ、２Ｃでの充電時間は標準時間よりも長い長充電時間（図５でのｔ６－ｔ７の時間、及びｔ７－ｔ８の時間であって、たとえば６０分間）と設定し、図５に示すような輪番充電を実施する。

【0016】

以上のような構成を有する輪番充電装置１によれば、充電回路に流れる電流を計測する電流計測部７を備えているとともに、輪番充電におけるコンセントタップ２Ａ～２Ｄの充電順を決定する（第１実施例）、又は、輪番充電における各コンセントタップ２Ａ～２Ｄでの充電時間を夫々決定する（第２実施例）ＣＰＵ５を備えており、輪番充電を開始する前に、コンセントタップ２Ａ～２Ｄ毎に充電に係る電流を夫々計測し、計測された電流値にもとづいて、グループの充電順を決定したり（第１実施例）、各コンセントタップ２Ａ～２Ｄでの充電時間を夫々決定したり（第２実施例）するようになっている。したがって、コンセントタップ２Ａ～２Ｄ毎で機器の充電量に差が出にくく、充電量が少ない機器を効率良く充電可能な輪番充電装置１とすることができる。

【0017】

なお、本発明に係る輪番充電装置は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、輪番充電装置の全体的な構成は勿論、輪番充電制御に係る構成等についても必要に応じて適宜変更することができる。

【0018】

たとえば、上記実施形態では２つの実施例に分けて記載しているが、充電順を決定する第１の輪番充電モードと、充電時間を決定する第２の輪番充電モードとの両者を予め設定しておくとともに、輪番充電モードとして第１の輪番充電モードと第２の輪番充電モードとの何れかを選択可能な選択手段を操作部に設ける等して構成することも可能である。
また、上記実施形態では、充電に係る標準時間が予め設定されているとしているが、当該標準時間を操作部で任意に設定可能としてもよい。その際、第２実施例では、操作部で設定された標準時間に超過時間を加算して長充電時間が設定されるように構成することができる。

【0019】

さらに、上記実施形態では、計測された電流値と閾値とを比較することによって充電順や充電時間を決定するとしているが、計測された電流値同士を比較することによって充電順や充電時間を決定することも可能である。そのように計測された電流値同士を比較することで、たとえば電流値の多い順番がコンセントタップ２Ｄ、コンセントタップ２Ｂ、コンセントタップ２Ｃ、コンセントタップ２Ａであると、上記第１実施例では蓄電順がコンセントタップ２Ｂ、コンセントタップ２Ｄ、コンセントタップ２Ａ、コンセントタップ２Ｃとなっていたところ、当該変更例では蓄電順がコンセントタップ２Ｄ、コンセントタップ２Ｂ、コンセントタップ２Ｃ、コンセントタップ２Ａとなるようなこともあり、充電量が少ない機器を一層効率良く充電することのできる輪番充電装置とすることができる。
加えて、上記実施形態では、閾値を１つしか設定していないが、閾値を２つ以上設定しても何ら問題はないし、充電時間についても３種類以上の充電時間を設定可能とすることも可能である。

【符号の説明】

【0020】

１・・輪番充電装置、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ・・コンセントタップ（電源供給部）、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ・・開閉部、４・・操作部、５・・ＣＰＵ（制御部）、６・・リレー制御部、７・・電流計測部、１０・・制御装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】