米特許商標庁は木曜日、アップルのポータブル製品ラインに統合でき、かさばる外付けコンバーターを必要としない、独自の太陽光発電対応電力管理システムに関するアップルの特許出願を公開した。
アップルは既に太陽光発電に関する発明を数多く手がけているが、木曜日の申請は、近い将来に実現可能な解決策を提案する最初のものの一つだ。
「電子機器におけるアダプタと太陽光発電の受電のための電力管理システム」と題された特許に記載されているように、Appleは過去のように全く新しい太陽光発電ソリューションを発明しようとしているわけではない。提案されている方法は既存の技術を活用し、さらに重要な点として、現在入手可能な部品で製造可能である。
電子機器は世代を追うごとに高性能化するにつれて、より多くの電力を必要としますが、ポータブル機器の場合、その電力はバッテリー容量によって制限されます。そのため、Appleはこれらのデバイスは主電源または壁のコンセントの利用に依存していると指摘しています。
ソーラーパネルなど、外出先で電力を補給できるソリューションは存在しますが、既存の技術では、ソーラーパネルの電力を電子機器と互換性のある形式に変換するために外部回路に依存しています。具体的には、iPhoneやMacBookは特定の直流（DC）電圧に対応しています。内蔵ソーラーパネルは選択肢の一つではありますが、かさばり、外観もAppleにとって好ましいとは言えない可能性があります。
申請書によると、統合電力管理システムにはシステムマイクロコントローラー（SMC）と充電器が含まれる。電力はAC-DCアダプター、または太陽光発電パネルの出力（DCのみ）から直接システムに供給され、測定されて必要な電圧に変換される。
この実施形態では、充電器の電力段には、いわゆる降圧コンバータ、またはステップダウンDC-DCコンバータが組み込まれています。入力電力は充電器ICによって監視され、適切な電圧に変換された後、入力電流ループ、バッテリー電流ループ、出力電圧ループ、または入力電圧ループに供給され、充電を制御します。
SMC は、バッテリーの充電、健全性、入力電源の種類などのシステム電力メトリックを監視し、それに応じて電力ステージを管理します。
太陽光発電入力の場合、SMCは電流と電圧を乗算するなど、様々な方法でパネルの最大電力点を追跡します。最大電力点が確立されると、SMCは充電ICに信号を送信し、充電ICはそのデータに基づいて最大電力点追従（MPPT）の基準電圧を調整します。この基準電圧によって、太陽光パネル入力にどの程度の電圧変化を加える必要があるかが決まります。
最後に、Apple は、電源管理システムが太陽光と主電源の両方を同時に受け入れることができると述べています。
MPPT を組み込んだ電力管理システムの図。
すべての処理と調整は既存の技術で実現でき、比較的小型のコンポーネントパッケージに実装できるため、この発明はiPhoneやMacBookでの使用に適しています。太陽光発電技術は比較的珍しいものですが、この代替エネルギーソリューションは、外出先で電力を必要とする一般消費者の間で人気が高まっています。
Appleの太陽光発電コンバータの特許申請は2012年に初めて提出され、Kisun Lee、Manisha P. Pandya、Shimon Elkayamの3名が発明者として認められている。
