JP2006296013A

JP2006296013A - ニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器

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Publication number: JP2006296013A
Application number: JP2005109836A
Authority: JP
Inventors: Fukugi Yo; 福義楊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-04-06
Publication date: 2006-10-26
Also published as: TW200635173A; TWI298967B; EP1715558A1; US7208917B2; US20060226810A1

Abstract

【課題】充電速度を調整可能なニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器を提供する。
【解決手段】充電器はケース、交換式電源４０、スイッチングユニットＳＷ１〜ＳＷ４及び充電調整制御装置４２を備える。交換式電源４０は充電槽３２の直列電池Ｂ１〜Ｂ４を充電し、充電調整制御装置４２に参考電圧４１を提供する。スイッチングユニットＳＷ１〜ＳＷ４は電池Ｂ１〜Ｂ４の充電回路に並列に接続し、電池正極との間に電子ユニットＤ１〜Ｄ４を有する。充電調整制御装置４２は時間制御ユニット４２２及び電池の数／電圧検出システム４２３からなるマイクロコントローラー４２１を有し、時間制御ユニット４２２がスイッチングユニットＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフを制御し、電池の数／電圧検出システム４２３が電池正極の電圧と電池の数とを検出する。マイクロコントローラー４２１は電圧調整ユニット４３と電流調整ユニット４４とを制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ニッケルカドミウム（ＮｉＣａ）またはニッケル水素（ＮｉＭＨ）二次電池の直列式自動変速充電器に関する。詳しく言えば、自動変速の原理を基にして、小さいパワーでも超急速充電の機能を達成し、かつ交換式電源供給器の体積を縮小して充電器内に内蔵することで携帯に便利になり、かつ消費者の電池の需給量により飽和充電時間の速さを自動調整可能であるニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器に関するものである。

コンパクトな携帯式電子製品の普及に伴い、電池の需要が高まっている。一次電池は使い切ると捨てるしかないため費用を増加させるだけではなく環境汚染問題を発生させる。それに対し、充電可能な電池（二次電池とも称する）は費用を節約させ、電池の廃棄による汚染を減少させることが可能であるため、使用量が持続的に増加すると同時に電池用の充電器の需要が高まる。

一般のニッケル水素またはニッケルカドミウム電池の充電器は並列式または直列式充電を採用するものである。そのうちの並列式充電の充電器は電子ユニットの選択が制限され、配置が難しいため、超急速充電の需要を満足させることができないという欠点がある。
直列式充電の充電器は一定の電流と電圧により数個の直列電池を充電するものである。電子科学技術の進歩に伴い二次電池の充電器は早期の緩慢な充電（八時間以上）から急速充電に進化したが、急速充電とはいえ四、五時間かかるのが普通である。したがって、最近の充電器は極速充電、即ち超急速充電に進化し続けている。

図１と図２は周知の急速充電器の分解図と組み立てられた後の立体図である。一定の電流と一定の電圧で四つの直列電池を充電するため四つの電池を充電する時間は同じであり、即ち四つの電池を充電する時間が四時間である場合、一つの電池を充電する時間も四時間である。使用者が自ら電池の数により充電時間を調整することは不可能である。したがって急に電池を使う必要がある消費者にとっては慌ててもどうにもならない。このような急速充電器１０は充電速度が超急速ではないため、所要のパワーがあまり大きくなくてもよい。したがって交換式電源１２を回路板１３に内蔵し、外部のＡＣ電流に接続するプラグ１４をケース１５の底部に配置することが可能であるため、別途に変圧器を使用することなく、全体の体積が小さくなり、携帯に便利になることが急速充電器１０の特徴である。

超急速充電器は充電時間があまりにも長すぎる急速充電器１０に改良を加え、充電回路により恒常的で大きい電流を充電電流として提供するものである。二次電池を充電するには、電流Ｉと時間Ｔが電荷を決める要素である。即ち電池の容量Ｑ＝電流Ｉ＊時間Ｔである。言い換えれば電流Ｉが時間Ｔに反比例するために、充電電流が大きくなればなるほど飽和充電が速くなることが超急速充電器の特徴である。しかし内蔵される交換式電源のパワーが大きくなければならない。即ち変圧用のコイルの体積を増大させる必要があるために、図３に示すように超急速充電器２０は交換式電源に外接することでＡＣ／ＤＣ変圧器２１を形成し、プラグ２２または延長コード２３でＡＣ電源に接続する形態になるので、携帯しにくくなるだけではなくコストを増加させる。
上述の説明により、急速充電器と超急速充電器のそれぞれの長所と短所が判明した。超急速充電器の実用性と、急速充電器の所要電力と体積が小さいという利点とをいかに両立させるかということが本発明の課題である。

本発明の主な目的は、ユーザーの電池の需要量により充電時間の速さを決めることが可能であるニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、変速原理を基にして小さいパワーでも超急速充電の機能を達成し、かつ交換式電源供給器の体積を縮小して充電器内に内蔵することで携帯に便利になり、使用の効果を増進するニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明によるニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器はケース、交換式電源（EXCHANGE POWER UNIT）、スイッチングユニット及び充電調整制御装置を備える。
ケースは充電用のユニットが収納され、その表面に数個の電池を収納可能な直列式充電回路の充電槽と、ＡＣ電源と電気的に接続するプラグとを有する。

交換式電源（EXCHANGE POWER UNIT）はケース内に配置され、ＡＣ電源をＤＣ電源に変換して充電槽における複数の直列電池を充電し、かつ充電調整制御装置に参考電圧（REFERENCE VOLTAGE）を提供する。
スイッチングユニットは前記複数の直列電池のそれぞれの充電回路に並列に接続し、スイッチングユニットと電池正極との間に単方向通電の電子ユニットを有する。

充電調整制御装置は時間制御ユニット（TIME CONTROL UNIT）及び電池の数／電圧検出システム（BATTERIES QUANTITY/VOLTAGE DETECT SYSTEM）から構成されるマイクロコントローラー（MICRO-CONTROLLER）を有し、そのうちの時間制御ユニットが単独にスイッチングユニットの通電（ＯＮ）または遮断（ＯＦＦ）を制御し、電池の数／電圧検出システムが単独に電池充電回路の電池正極の電圧を検出すると同時に充電電池の数を検出する。

またマイクロコントローラーは電圧調整ユニット（VOLTAGE REGULATION UNIT）と、電流検出ユニット（CURRENT DETECTION UNIT）に接続する電流調整ユニット（CURRENT REGULATION UNIT）とを制御する。
電池の数（Ｎ）を検出することで充電電圧と充電電流を決め、充電電流は電池の数（Ｎ）に反比例して自動変流させるように提供され、変流段数が電池の数（Ｎ）によって変化することで多段式変速充電モードを形成し、電池の数（Ｎ）により飽和充電時間の速さを自動調整可能である。

前記の構成により、本発明は電池の数（Ｎ）を検出することで充電電圧と充電電流を決め、かつ検出された充電電池の数が二つ以内である場合、倍速充電に切り換え、検出された充電電池の数が二つ以上である場合、正常充電に切り換えることで二段式変速充電モードを形成し、電池の数により超急速充電または急速充電に調整可能である。
また本発明は充電電池を直列と同時に並列に繋がる充電回路に分けて、充電調整制御装置により電流分配制御ユニット（Current Partition Unit）から第一充電回路に流れて超急速充電を提供する大きい充電電流と、第二充電回路に流れて急速充電を提供する小さい充電電流とを出力し、第一充電回路が飽和充電の状態を呈する場合、第二充電回路に切り換えて超急速充電を行うことで二段式切換変速充電モードを形成し、超急速充電または急速充電に自動調整可能である。
それにより、本発明は変速充電原理を基にして、電池ごとに充電時間を単独に制御するものであるため、交換式電源のパワーを増加させることなく、超急速充電と急速充電の二重の効果を達成する。

図４に示すのは本発明の第一実施例による電池変速充電器３０の立体外観を示す模式図である。その体積は一般の快速充電器の体積に近く、一般の市販の超急速充電器より小さい。つまりケース３１に内蔵される交換式電源（図４中には表示していない）のパワーは一般の急速充電器のパワーとあまり変わらない。またその表面には数個の電池を収納可能な充電槽３２を有する。本実施例では充電槽は四つの電池を収納可能であるがその数は四つに制限されない。ＡＣ電源に接続するプラグ３３はケース３１の底部に直接に配置してもよいし、延長コード３４によりケースに接続してもよいため、変圧器に外接する必要がなくなり、体積が小さくなり、携帯に便利になる。パワーの小さい交換式電源でいかに充電器に超急速充電の機能をあたえるかということが充電回路を設計する要点である。つまり変速原理を基にして、電池ごとに充電時間を単独に制御することで、ユーザーの電池の需要量により飽和充電時間の速さを自動調整することが可能である。主要な充電回路は図５に示すように下記のユニットを含む。

交換式電源４０はケース３１内に配置され、プラグ３３により交換式電源４０に流れるＡＣ電源をＤＣ電源に変換して充電槽３２における複数の直列電池Ｂ１〜Ｂ４を充電する。電池Ｂ１〜Ｂ４のそれぞれの充電回路はスイッチングユニットＳＷ１〜ＳＷ４に並列に接続する。スイッチングユニットＳＷ１〜ＳＷ４は形態が制限されないが、本実施例ではパワーＭＯＳＦＥＴである。またスイッチングユニットＳＷ１〜ＳＷ４と電池Ｂ１〜Ｂ４正極との間には単方向通電のユニットＤ１〜Ｄ４がある。単方向通電のユニットは形態が制限されないが、本実施例ではダイオードまたはＭＯＳＦＥＴである。また交換式電源４０は充電調整制御装置４２に参考電圧４１を提供する。

充電調整制御装置４２は時間制御ユニット４２２と電池の数／電圧検出システム４２３から構成されるマイクロコントローラー４２１を有する。そのうちの時間制御ユニット４２２は＋△Ｖ、０△Ｖまたは−△Ｖのいずれか一つの電圧検出方法により単独にスイッチングユニットＳＷ１〜ＳＷ４の通電（ＯＮ）または遮断（ＯＦＦ）を制御し、電池の数／電圧検出システム４２３は単独に前述の電池Ｂ１〜Ｂ４の充電回路の電池正極の電圧を検出すると同時に充電電池Ｂ１〜Ｂ４の数を検出する。

またマイクロコントローラー４２１は電圧調整ユニット４３と電流調整ユニット４４を制御し、そのうちの電流調整ユニット４４が電流検出ユニット４５に接続する。電流検出ユニット４５の検出端は抵抗４５１を有する。本実施例では電気抵抗Ｒ１を抵抗とする。検出端の抵抗４５１は配置位置が制限されないが、本実施例では電池充電回路の負極部に配置される。また図６に示すように電流検出ユニット４５の検出端の抵抗４５１を電池充電回路の正極部に配置することも可能である。これは同等の構造変化であるため、詳しい説明を省く。

また交換式電源４０の出力端は二つの単方向ダイオードＤ５、Ｄ６を有し、かつ電流、電圧調整制御ユニット４４、４３との間に光接続スイッチ（PHOTO COUPLER）４６を有する。
またマイクロコントローラー４２１はＡＡ/ＡＡＡ電池選択器（SELECTOR）４７と表示ユニット（DISPLAY UNIT）４８に接続する。本実施例では表示ユニット４８はＬＥＤまたはＬＣＤから構成され、ケース３１の表面に装着され、充電状態を示す。またマイクロコントローラー４２１の周辺には温度検出ユニット（TEMPERATURE DETECTION）４９と、ファンまたはフィンから構成される放熱システム（COOLING SYSTEM）５０とがある。上述の四つのユニットは特に制限されず、周知の技術によるものから選択してもよいため、本発明の請求範囲には含まれない。したがって詳しい説明を省く。

上述の技術内容により、本発明の第一実施例による変速充電器は図７の電圧電流の変化を示すグラフの通り、充電調整制御装置４２により検出された電池の数がＮ個である場合、Ｎ段式変速充電モードに自動的に切り換え、本実施例における充電槽３２が四つの電池を収納可能であるため、四段式変速を形成する。即ち電池が四つである場合、充電時間を６０min、充電電流を２Ａ、電圧を８Ｖに設定する。また充電電池が三つである場合、充電時間は４５minであり、充電電流は３Ａに増加し、電圧は６Ｖに下がる。以上は三つ、四つの充電電池の充電時間の説明であった。周知の急速充電器に比べて、超急速充電をする必要がある場合、四つの電池を直接に入れず、一つまたは二つの電池を入れて充電電流を４Ａまたは５Ａに自動変流させ、電圧を４Ｖまたは２Ｖに下げる。そうすると、電池が二つである場合、充電時間が３０minであり、電池が一つである場合、充電時間が１５minである。急に電池を使う必要がなければ一回で四つの電池を入れて充電する。急に電池を使う必要がある場合、先に一つまたは二つの電池を入れれば、短時間で飽和充電することが可能である。したがって本発明の第一実施例では電池の数（Ｎ）を検出することで充電電圧Ｖと充電電流Ａを決め、かつ充電電流Ａを電池の数（Ｎ）に反比例して自動変流させるように提供し、変流段数を電池の数により変化させることで多段式変速充電モードを形成し、電池の数により飽和充電時間の速さを自動調整可能である。

上述の実施例の充電電圧は検出された電池の数により自動変圧され、自動変流に反比例する。また図８に示すように、充電電圧を一定の電圧にし、充電電流を自動変流に設定することで四段式変速充電モードを達成することも可能である。
図９は本実施例の四段式変速の充電を示す模式図である。スイッチングユニットＳＷ１〜ＳＷ４は単独に電池の充電時間を制御する。電池Ｂ１が充電中である場合、スイッチングユニットＳＷ１は遮断（ｏｆｆ）の状態を呈し、ほかのスイッチングユニットＳＷ２〜ＳＷ４は通電（ＯＮ）の状態を呈し、充電電流Ａは電池Ｂ１しか通らない。また二つの電池Ｂ１、Ｂ２が充電中である場合、スイッチングユニットＳＷ１、ＳＷ２は遮断（ｏｆｆ）の状態を呈し、ほかのスイッチングユニットＳＷ３、ＳＷ４は通電（ＯＮ）の状態を呈する。したがって四つの電池Ｂ１〜Ｂ４がすべて充電中である場合、スイッチングユニットＳＷ１〜ＳＷ４はすべて遮断（ｏｆｆ）の状態を呈し、充電電流Ａは四つの電池を通って充電する。図１０は本実施例による四段式変速充電モードのプロセスを示す模式図である。まず電池の数を検出して充電電圧と充電電流を決める。充電電池の数Ｎが四つである場合、第一段充電モードを行う。充電電流Ｉは２Ａ、充電電圧Ｖは８Ｖ、飽和充電時間は６０minに設定される。検出された電池の数Ｎが三つである場合、第二段充電モードを行う。充電電流Ｉは３Ａに自動変流され、充電電圧Ｖは６Ｖに自動変圧され、飽和充電時間は４５minに下がる。検出された電池の数Ｎが一つである場合、第四段充電モードを行う。充電電流Ｉは５Ａ、充電電圧Ｖは４Ｖ、飽和充電時間は１５minである。つまり、超急速充電の機能を果たすことができることが明らかである。また上述の充電電圧Ｖは自動変圧され、自動変流に反比例するように設定されるが、充電電圧を一定の電圧即ち８Ｖに維持することで四段式変速充電モードを達成することも可能である。

以上は四段式変速充電モードの説明であった。二次電池を二つずつ同時に使用する場合が多いため、本発明の第二実施例では図１１に示すように、二段式変速充電モードを採用する。つまりまず電池の数を検出し、検出した電池の数が２つ以内である場合、倍速充電に切り換え、電池の数が二つ以上である場合、正常充電に切り換え、そして倍速充電でも正常充電でも充電が飽和すると終了する。この二段式変速充電の充電電圧と充電電流の変化は図１２に示すとおりであって、充電電池が三つまたは四つである場合、充電電圧が８Ｖ、充電電流が２Ａ、充電時間が６０minであることが正常充電の状態である。電池が一つまたは二つである場合、充電電圧が下がり、充電電流が上がり、倍速充電を形成する。したがって充電時間を半分に短縮することが可能である。その原理は前述の四段式変速充電モードと同じであるため、詳しい説明を省く。電池の数によって二段式変速充電を採用する例は図１３に示すとおりである。

図１４は本発明の第三実施例の充電回路を示す模式図である。その主な構造は前述の実施例と同じであるが、異なるのは、充電槽３２が電池Ａ１、Ａ２と電池Ｂ１、Ｂ２を二つずつ直列に繋げ、そののちこれらを並列に繋げることで第一充電回路５２と第二充電回路５３を構成することである。電池Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ４は前述の実施例と同じであり、スイッチングユニットＳＷ１〜ＳＷ４に並列に接続し、スイッチングユニットと電池正極との間には単方向通電の電子ユニットＤ１〜Ｄ４がある。またもう一つ異なるのは、電流分配制御ユニット５１が交換式電源４０のＤＣ電源をそれぞれ第一、第二充電回路５２、５３へ流れる第一充電電流Ａと第二充電電流Ｂに形成し、かつ充電調整制御装置４２が電流分配制御ユニット５１により第一充電回路５２に流れて超急速充電を提供する大きい充電電流Ａと、第二充電回路５３に流れて急速充電を提供する小さい充電電流Ｂとを出力し、第一充電回路５２の電池Ａ１、Ａ２が飽和充電の状態を呈する場合、第二充電回路５３に切り換えて超急速充電を行うことで、図１５に示すように二段式切換変速充電モードを形成し、超急速充電または急速充電に自動調整可能であるということである。その充電電流は図１６に示すように変換される。本実施例では、まず二つの電池を超急速充電し、ほかの二つの電池を正常充電し、最初の二つの電池を充電飽和させてから超急速充電に切り換えることが特徴である。

上述の実施例により、電池変速充電器は、多段式（四段式）、二段式変速充電または二段階変換変速充電でも、交換式電源４０がパワーの小さい状態に維持される。また充電器３０は電池の数の検出により単独に電池の充電時間を制御し、かつ自動変圧または一定の電圧の下で充電電流を自動変流させることで小さいパワーでも超急速充電の機能を達成し、かつ交換式電源４０の体積を縮小してケース３１に内蔵することが可能であるため、使用と携帯に便利になる。

一つの周知の充電器を示す立体分解図である。一つの周知の充電器を示す立体図である。もう一つの周知の充電器を示す立体図である。本発明の第一実施例による電池変速充電器の立体外観を示す模式図である。本発明の第一実施例による電池変速充電器の充電回路を示す模式図である。本発明の第一実施例による電池変速充電器のもう一つの充電回路を示す模式図である。本発明の第一実施例による電池変速充電器の自動変圧と自動変流を示すグラフである。本発明の第一実施例による電池変速充電器の自動変流を示すグラフである。本発明の第一実施例による電池変速充電器の四段式変速充電を示す模式図である。本発明の第一実施例による電池変速充電器のプロセスを示す模式図である。本発明の第二実施例による電池変速充電器のプロセスを示す模式図である。本発明の第二実施例による電池変速充電器の充電電圧と充電電流を示すグラフである。本発明の第二実施例による電池変速充電器の二段式変速充電を示す模式図である。本発明の第三実施例による電池変速充電器の充電回路を示す模式図である。本発明の第三実施例による電池変速充電器のプロセスを示す模式図である。本発明の第三実施例による電池変速充電器の充電電圧と充電電流を示すグラフである。

符号の説明

３０充電器、３１ケース、３２充電槽、３３プラグ、３４延長コード、４０交換式電源、４１参考電圧、４２充電調整制御装置、４３電圧調整ユニット、４４電流調整ユニット、４５電流検出ユニット、４６光接続スイッチ、４７選択器、４８表示ユニット、４９温度検出ユニット、５０放熱システム、５１電流分配制御ユニット、５２第一充電回路、５３第二充電回路、４２１マイクロコントローラー、４２２時間制御ユニット、４２３電池の数／電圧検出システム、４５１抵抗、Ｂ１〜Ｂ４電池、Ｄ１〜Ｄ６ダイオード、Ｒ１抵抗、ＳＷ１〜ＳＷ４スイッチングユニット

Claims

複数の直列電池に適用し、検出された電池の数により多段式変速充電を行うニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器であって、
充電用のユニットが収納され、その表面に数個の電池を収納可能な直列式充電回路の充電槽と、ＡＣ電源と電気的に接続するプラグとを有するケースと、
ケース内に配置され、ＡＣ電源をＤＣ電源に変換して充電槽における複数の直列電池を充電し、かつ充電調整制御装置に参考電圧を提供する交換式電源と、
前記複数の直列電池のそれぞれの充電回路に並列に接続し、電池正極との間に単方向通電の電子ユニットを有するスイッチングユニットと、
時間制御ユニット及び電池の数／電圧検出システムから構成されるマイクロコントローラーを有し、前記時間制御ユニットが単独にスイッチングユニットの通電または遮断を制御し、電池の数／電圧検出システムが単独に電池充電回路の電池正極の電圧を検出すると同時に充電電池の数を検出する充電調整制御装置と、を備え、
前記マイクロコントローラーは電圧調整ユニットと、電流検出ユニットに接続する電流調整ユニットとを制御し、
電池の数（Ｎ）を検出することで充電電圧及び充電電流を決め、充電電流は電池の数（Ｎ）に反比例して自動変流させるように提供され、変流段数が電池の数（Ｎ）によって変化することで多段式変速充電モードを形成し、電池の数（Ｎ）により飽和充電時間の速さを自動調整可能であることを特徴とするニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器。
充電電圧は検出された電池の数により自動変圧され、自動変流に反比例することを特徴とする請求項１に記載のニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器。
充電電圧は一定の電圧であることを特徴とする請求項１に記載のニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器。
スイッチングユニットはパワーＭＯＳＦＥＴから構成され、単方向通電のユニットはダイオードまたはＭＯＳＦＥＴから構成されることを特徴とする請求項１に記載のニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器。
交換式電源の出力端は二つの単方向ダイオードを有し、交換式電源と電流調整制御ユニット及び電圧調整制御ユニットとの間には光接続スイッチがあることを特徴とする請求項１に記載のニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器。
マイクロコントローラーはＡＡ/ＡＡＡ電池選択器及び表示ユニットに接続し、表示ユニットはＬＥＤまたはＬＣＤから構成され、ケースの表面に装着され、充電状態を示すことを特徴とする請求項１に記載のニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器。
マイクロコントローラーの周辺には温度検出ユニットと、ファンまたはフィンから構成される放熱システムとがあることを特徴とする請求項１に記載のニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器。
電流検出ユニットの検出端は抵抗を有することを特徴とする請求項１に記載のニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器。
電流検出ユニットの検出端と抵抗とは電池充電回路の負極部に配置されることを特徴とする請求項８に記載のニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器。
電流検出ユニットの検出端と抵抗とは電池充電回路の正極部に配置されることを特徴とする請求項８に記載のニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器。
複数の直列電池に適用し、検出された電池の数により二段式変速充電を行うニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器であって、
充電用のユニットが収納され、その表面に数個の電池を収納可能な直列式充電回路の充電槽と、ＡＣ電源と電気的に接続するプラグとを有するケースと、
ケース内に配置され、ＡＣ電源をＤＣ電源に変換して充電槽における複数の直列電池を充電し、かつ充電調整制御装置に参考電圧を提供する交換式電源と、
前記複数の直列電池のそれぞれの充電回路に並列に接続し、電池正極との間に単方向通電の電子ユニットを有するスイッチングユニットと、
時間制御ユニット及び電池の数／電圧検出システムから構成されるマイクロコントローラーを有し、前記時間制御ユニットが単独にスイッチングユニットの通電または遮断を制御し、電池の数／電圧検出システムが単独に電池充電回路の電池正極の電圧を検出すると同時に充電電池の数を検出する充電調整制御装置と、を備え、
前記マイクロコントローラーは電圧調整ユニットと、電流検出ユニットに接続する電流調整ユニットとを制御し、
電池の数（Ｎ）を検出することで充電電圧及び充電電流を決め、検出された充電電池の数が二つ以内である場合、倍速充電に切り換え、検出された充電電池の数が二つ以上である場合、正常充電に切り換えることで二段式変速充電モードを形成し、電池の数により超急速充電または急速充電に調整可能であることを特徴とするニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器。
直列と同時に並列に繋がる複数の電池に異なる充電速度で充電を提供するニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器であって、
充電用のユニットが収納され、その表面に四つの電池が収納され電池を二つずつ直列に繋げたのちこれらを並列に繋げることで第一充電回路及び第二充電回路を構成する充電槽と、ＡＣ電源と電気的に接続するプラグとを有するケースと、
直列電池のそれぞれの充電回路に並列に接続し、電池正極との間に単方向通電の電子ユニットを有するスイッチングユニットと、
ケース内に配置され、ＡＣ電源をＤＣ電源に変換し、かつ充電調整制御装置に参考電圧を提供する交換式電源と、
交換式電源からのＤＣ電源を第一充電回路と第二充電回路へそれぞれ流れる第一充電電流と第二充電電流に形成する電流分配制御ユニットと、
時間制御ユニット及び電池の数／電圧検出システムから構成されるマイクロコントローラーを有し、前記時間制御ユニットが単独にスイッチングユニットの通電または遮断を制御し、電池の数／電圧検出システムが単独に電池充電回路の電池正極の電圧を検出すると同時に充電電池の数を検出する充電調整制御装置と、を備え、
前記充電調整制御装置は電流分配制御ユニットにより第一充電回路に流れて超急速充電を提供する大きい充電電流と、第二充電回路に流れて急速充電を提供する小さい充電電流とを出力し、第一充電回路が飽和充電の状態を呈する場合、第二充電回路に切り換えて超急速充電を行うことで二段式切換変速充電モードを形成し、超急速充電または急速充電に自動調整可能であることを特徴とするニッケル水素／ニッケルカドミウム電池の直列式自動変速充電器。