JP2013048535A - 微弱電力の充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】微細な電力を高電圧、高容量のバッテリーへ充電する手法の開発。
【解決手段】被充電バッテリーと同じ電圧の小容量バッテリーを用意し、このバッテリーへ微小電力を直列に接続し、被充電バッテリーと並列に接続することによって微小電力は被充電バッテリーへ充電される。 充電側に発生する電源電圧が大きく変動する要因がある場合は、被充電側バッテリーへの接続直前に抵抗器とコンデンサーを使用した電気的衝撃緩和回路を設置し、被充電側バッテリーの組織破壊を防止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、微弱な電源から高電圧のバッテリーへ充電する方法に関する。

現在、世界は地球温暖化防止の為に省エネの必要性に迫られている。 省エネの為には様々な方法で発生する電力を使用可能な状態にする必要がある。 この場合、発生する電力が微小の直流である時には、高電圧のバッテリーへ充電する為にインバーター、変圧器、整流器等の整備が必要となり、高価なコストが予想される。 費用対効果を考える時に、微小電源の再利用は不可能なものとなっていた。 本発明はその問題を解決する技術の提供を行うものである。

特開２０１１−１５１５０４ 特開２０１１−１１４９８５ 特開２０１０−０８４１６０ 特開２０１０−１８３７１０ 特開２００９−２７３３２７ 特開２００９−２０１２６６ 特開２００８−２７１６１３ 特開２００７−０６０８１６

本発明は、発生する微小電源の電力を有効利用する為に、高い電圧のバッテリーへ充電する低コストの充電装置に関する。

課題、
発生する微小電力を整流し、高電圧のバッテリーへ充電する場合に於いて、双方の電位の差を充電可能なものとすることが必要となる。 即ち充電側の電圧を被充電の電圧よりも高くしなければならない。これが基本的な課題となる。

課題を解決する為の手段

先ず、被充電バッテリーの電圧と同じ電圧の小容量バッテリーを用意しておく。 次に発生する微小電力を整流してコンデンサーに蓄電する。 一定時間コンデンサーに蓄電した後にコンデンサーへの入力電源スイッチを切り、前述の小容量バッテリーと直列にコンデンサーを接続する。 その結果小容量バッテリーの電圧にコンデンサーの電圧がプラスされて被充電バッテリーの電圧よりも高くなる。 この両端の端子と被充電バッテリーを並列に接続する。 その結果コンデンサーに蓄電された電力は被充電バッテリーへ充電されることになる。 この行為の繰り返しによって積算された微小電力が有効利用されるものとなる。

発明の効果

現代社会に於いては、様々な機械装置が使用され、過去にはその利用が無視されて来た発生する微小電力の再利用に当たって、費用対効果の問題も解決しながらその効果が期待できるものとなる。

本発明の配線図で、（１）の微小電力の入力から（８）の被充電バッテリーへの充電迄の回路を示している。

発明を実施する為の形態

添付の配線図面によって説明をする。
（１）は微細電力の入力端子、（２）は入力スィッチ、（３）は整流器、（４）は整流器出力スィッチ、（５）はコンデンサー、（６）は最終出力スィッチ、（７）は小容量バッテリー、（８）は被充電バッテリー、である。
（１）の入力端子に入力された微小電力は、入力スィッチ（２）の ＯＮ によって整流器（３）で整流される。 最終出力スィッチ（６）を ＯＦＦ にしておき、 整流器出力スィッチ（４）を ＯＮ にする。 これによって整流器（３）で整流された微小電力はコンデンサー（５）に蓄電される。 次に整流器出力スィッチ（４）を ＯＦＦ にし、最終出力スィッチ（６）を ＯＮ にすると小容量バッテリー（７）の電圧の上にコンデンサー（５）の電圧がプラスされ、被充電バッテリー（８）の電圧よりも高くなる。 これが被充電バッテリー（８）の端子と並列に接続されると双方の電圧が同じになるまで被充電バッテリー側へ充電される。 双方の電圧が同電圧となった時に充電は終了する。 この作業の繰り返しによって微小電力は被充電バッテリーへ充電され、有効に利用されるものとなる。

小型の風力発電装置、装置の振動を利用した発電装置、小型の太陽光発電装置、車輛の振動を利用した発電装置、等の出力を通常使用のバッテリーへ充電して有効利用をすることが出来る。

（１）微細電力の入力端子。
（２）入力スィッチ。
（３）整流器。
（４）整流器の出力スィッチ。
（５）コンデンサー。
（６）最終出力スィッチ。
（７）小容量バッテリー。
（８）被充電バッテリー。

本発明は、微弱な電源から高電圧のバッテリーへ充電する方法に関する。

現在、世界は地球温暖化防止の為に省エネの必要性に迫られている。 省エネの為には様々な方法で発生する電力を使用可能な状態にする必要がある。 この場合、発生する電力が微小の直流である時には、高電圧のバッテリーへ充電する為にインバーター、変圧器、整流器等の整備が必要となり、高価なコストが予想される。 費用対効果を考える時に、微小電源の再利用は不可能なものとなっていた。 本発明はその問題を解決する技術の提供を行うものである。

特開２０１１−０８３１８６ 特開２０１１−０６７０７２ 特開２０１０−２８８３７７ 特開２０１０−０８８１５０ 特開２００９−１３６１２４ 特開２００８−１８７７６７ 特開２００６−３３３６８０ 特開２００５−２０６１１１

本発明は、発生する微小電源の電力を有効利用する為に、高い電圧のバッテリーへ充電する低コストの充電装置に関する。

問題を解決する為の手段

発生する微小電力を整流し、高電圧のバッテリーへ充電する場合に於いて、双方の電位の差を充電可能なものとすることが必要となる。即ち充電側の電圧を被充電の電圧よりも高くしなければならない。これが基本的な課題となる。 更に、不特定な充電回数及び高電圧で充電する場合には、時によって充電側のバッテリーの組織に衝撃的な電圧が掛り、バッテリーの破損に繋がることも考慮に入れておく必要がある。

先ず、被充電バッテリーの電圧と同じ電圧の小容量バッテリーを用意しておく。 次に発生する微小電力を整流してコンデンサーに蓄電する。 一定時間コンデンサーに蓄電した後にコンデンサーへの入力電源スイッチを切り、前述の小容量バッテリーと直列にコンデンサーを接続する。 その結果小容量バッテリーの電圧にコンデンサーの電圧がプラスされて被充電バッテリーの電圧よりも高くなる。 この両端の端子と被充電バッテリーを並列に接続する。 その結果コンデンサーに蓄電された電力は被充電バッテリーへ充電されることになる。 この行為の繰り返しによって積算された微小電力が有効利用されるものとなる。この充電の際に問題となるのは充電の頻度が重なり、充電電圧の変動が多く、高電圧となる場合には充電側のバッテリーに衝撃が掛り、例えばリチュウムイオンバッテリー等の組織に損傷生ずる可能性が否定できない。その破損予防の為に図２の回路で、充電側と供給側の間に抵抗器とコンデンサーによる衝撃吸収回路を設置して、バッテリーの損傷を避ける構造とすることを推奨する。

発明の効果

現代社会に於いては、様々な機械装置が使用され、過去に於いては無視されて来た発生する微小電力の再利用に当たって、費用対効果の問題も解決しながらその効果が期待できるものとなる。

本発明の図１で、（１）の微小電力の入力から（８）の被充電バッテリーへの充電迄の回路を示している。 図２によって衝撃吸収回路の使用状況を示している。

発明を実施する為の形態

添付の配線図面によって説明をする。 先ず図１による衝撃吸収回路の無い場合は、（１）は微細電力の入力端子、（２）は入力スィッチ、（３）は整流器、（４）は整流器出力スィッチ、（５）はコンデンサー、（６）は最終出力スィッチ、（７）は小容量バッテリー、（８）は被充電バッテリーである。
（１）の入力端子に入力された微小電力は、入力スィッチ（２）のＯＮ によって整流器（３）で整流される。 最終出力スィッチ（６）を ＯＦＦ にしておき、 整流器出力スィッチ（４）を ＯＮ にする。 これによって整流器（３）で整流された微小電力はコンデンサー（５）に蓄電される。 次に整流器出力スィッチ（４）を ＯＦＦ にし、最終出力スィッチ（６）を ＯＮ にすると小容量バッテリー（７）の電圧の上にコンデンサー（５）の電圧がプラスされ、被充電バッテリー（８）の電圧よりも高くなる。 これが被充電バッテリー（８）の端子と並列に接続されると双方の電圧が同じになるまで被充電バッテリー側へ充電される。 双方の電圧が同電圧となった時に充電は終了する。 この作業の繰り返しによって微小電力は被充電バッテリーへ充電され、有効に利用されるものとなる。
次に、図２による衝撃吸収回路のある場合は、上記の充電時に於いての衝撃は（９）の抵抗と（１０）のコンデンサーによって充電側のバッテリーへの瞬間的な電撃が緩和されて充電側のバッテリーの内部損傷を防ぐことが出来る。 抵抗器の抵抗値及びコンデンサーの耐電圧と容量は、発生電源の最大電圧、電流の数値によって設定する。

小型の風力発電装置、装置の振動を利用した発電装置、小型の太陽光発電装置、車輛の振動を利用した発電装置、等の微小な発生電力を通常使用のバッテリーへ充電して有効利用をすることが出来る。

前述の通り、過去には無視され、自然廃棄されて来た微小電力を、安全及び費用対効果の問題も解決して再生し、省エネルギーの効果を得ることが可能となる。
再生され、

（１）微細電力の入力端子。
（２）入力スィッチ。
（３）整流器。
（４）整流器の出力スィッチ。
（５）コンデンサー。
（６）最終出力スィッチ。
（７）小容量バッテリー。
（８）被充電バッテリー。
（９）抵抗器
（１０）コンデンサー

本発明は、微弱な電源から高電圧のバッテリーへ充電する方法に関する。

現在、世界は地球温暖化防止の為に省エネの必要性に迫られている。 省エネの為には様々な方法で発生する電力を使用可能な状態にする必要がある。 この場合、発生する電力が微小の直流である時には、高電圧のバッテリーへ充電する為にインバーター、変圧器、整流器等の整備が必要となり、高価なコストが予想される。 費用対効果を考える時に、微小電源の再利用は不可能なものとなっていた。 本発明はその問題を解決する技術の提供を行うものである。

特開２０１１−１５１５０４ 特開２０１１−１１４９８５ 特開２０１０−０８４１６０ 特開２０１０−１８３７１０ 特開２００９−２７３３２７ 特開２００９−２０１２６６ 特開２００８−２７１６１３ 特開２００７−０６０８１６

本発明は、発生する微小電源の電力を有効利用する為に、高い電圧のバッテリーへ充電する低コストの充電装置に関する。

課題、
発生する微小電力を整流し、高電圧のバッテリーへ充電する場合に於いて、双方の電位の差を充電可能なものとすることが必要となる。 即ち充電側の電圧を被充電の電圧よりも高くしなければならない。これが基本的な課題となる。

課題を解決する為の手段

先ず、被充電バッテリーの電圧と同じ電圧の小容量バッテリーを用意しておく。 次に発生する微小電力を整流してコンデンサーに蓄電する。 一定時間コンデンサーに蓄電した後にコンデンサーへの入力電源スイッチを切り、前述の小容量バッテリーと直列にコンデンサーを接続する。 その結果小容量バッテリーの電圧にコンデンサーの電圧がプラスされて被充電バッテリーの電圧よりも高くなる。 この両端の端子と被充電バッテリーを並列に接続する。 その結果コンデンサーに蓄電された電力は被充電バッテリーへ充電されることになる。 この行為の繰り返しによって積算された微小電力が有効利用されるものとなる。

発明の効果

現代社会に於いては、様々な機械装置が使用され、過去にはその利用が無視されて来た発生する微小電力の再利用に当たって、費用対効果の問題も解決しながらその効果が期待できるものとなる。

本発明の配線図で、（１）の微小電力の入力から（８）の被充電バッテリーへの充電迄の回路を示している。

発明を実施する為の形態

添付の配線図面によって説明をする。
（１）は微細電力の入力端子、（２）は入力スィッチ、（３）は整流器、（４）は整流器出力スィッチ、（５）はコンデンサー、（６）は最終出力スィッチ、（７）は小容量バッテリー、（８）は被充電バッテリー、である。
（１）の入力端子に入力された微小電力は、入力スィッチ（２）の ＯＮ によって整流器（３）で整流される。 最終出力スィッチ（６）を ＯＦＦ にしておき、 整流器出力スィッチ（４）を ＯＮ にする。 これによって整流器（３）で整流された微小電力はコンデンサー（５）に蓄電される。 次に整流器出力スィッチ（４）を ＯＦＦ にし、最終出力スィッチ（６）を ＯＮ にすると小容量バッテリー（７）の電圧の上にコンデンサー（５）の電圧がプラスされ、被充電バッテリー（８）の電圧よりも高くなる。 これが被充電バッテリー（８）の端子と並列に接続されると双方の電圧が同じになるまで被充電バッテリー側へ充電される。 双方の電圧が同電圧となった時に充電は終了する。 この作業の繰り返しによって微小電力は被充電バッテリーへ充電され、有効に利用されるものとなる。

小型の風力発電装置、装置の振動を利用した発電装置、小型の太陽光発電装置、車輛の振動を利用した発電装置、等の出力を通常使用のバッテリーへ充電して有効利用をすることが出来る。

（１）微細電力の入力端子。
（２）入力スィッチ。
（３）整流器。
（４）整流器の出力スィッチ。
（５）コンデンサー。
（６）最終出力スィッチ。
（７）小容量バッテリー。
（８）被充電バッテリー。

本発明は、微弱な電源から高電圧のバッテリーへ充電する方法に関する。

現在、世界は地球温暖化防止の為に省エネの必要性に迫られている。 省エネの為には様々な方法で発生する電力を使用可能な状態にする必要がある。 この場合、発生する電力が微小の直流である時には、高電圧のバッテリーへ充電する為にインバーター、変圧器、整流器等の整備が必要となり、高価なコストが予想される。 費用対効果を考える時に、微小電源の再利用は不可能なものとなっていた。 本発明はその問題を解決する技術の提供を行うものである。

特開２０１１−１５１５０４ 特開２０１１−１１４９８５ 特開２０１０−０８４１６０ 特開２０１０−１８３７１０ 特開２００９−２７３３２７ 特開２００９−２０１２６６ 特開２００８−２７１６１３ 特開２００７−０６０８１６

本発明は、発生する微小電源の電力を有効利用する為に、高い電圧のバッテリーへ充電する低コストの充電装置に関する。

課題、
発生する微小電力を整流し、高電圧のバッテリーへ充電する場合に於いて、双方の電位の差を充電可能なものとすることが必要となる。 即ち充電側の電圧を被充電側の電圧よりも高くしなければならない。 これが基本的な課題となる。

問題を解決する為の手段

先ず、被充電バッテリーの電圧と同じ電圧の小容量バッテリーを用意しておく。 次に発生する微小電力を整流してコンデンサーに蓄電する。 一定時間コンデンサーに蓄電した後にコンデンサーへの入力電源スィッチを切り、前述の小容量バッテリーと直列にコンデンサーを接続する。 その結果小容量バッテリーの電圧にコンデンサーの電圧がプラスされて被充電バッテリーの電圧よりも高くなる。 この両端の端子と被充電バッテリーを並列に接続する。 その結果コンデンサーに蓄電された電力は被充電バッテリーへ充電されることになる。 この行為の繰り返しによって積算された微小電力が有効利用されるものとなる。

発明の効果

現代社会に於いては、様々な機械装置が使用され、過去に於いては利用が無視されて来た発生する微小電力の再利用に当たって、費用対効果の問題も解決しながらその効果が期待出来るものとなる。

本発明の配線図で、（１）の微小電力の入力から（８）の被充電バッテリーへの充電迄の回路を示している。

発明を実施する為の形態

添付の配線図面によって説明をする。
（１）は微細電力の入力端子、（２）は入力スィッチ、（３）は整流器、（４）整流器出力スィッチ、（５）はコンデンサー、（６）は最終出力スィッチ、（７）は被充電バッテリーと同電圧で小容量のバッテリー、（８）は被充電バッテリーである。
（１）の入力端子に入力された微小電力は、入力スィッチ（２）の ＯＮ によって整流器（３）で整流される。 最終出力スィッチ（６）を ＯＦＦ にしておき、整流器出力スィッチ（４）を ＯＮ にする。 これによって整流器 （３）で整流された微小電力はコンデンサー（５）に蓄電される。 次に 整流器出力スィッチ（４）を ＯＦＦ にし、最終出力スィッチ（６）を ＯＮ にすると小容量バッテリー （７）の電圧の上にコンデンサー（５）の電圧がプラスされ、被充電バッテリー（８）の電圧よりも高くなる。 これが被充電バッテリー （８）の端子と並列に接続されると双方の電圧が同じになるまで被充電バッテリー側へ充電される。 双方の電圧が同電圧となった時に充電は終了する。 この作業の繰り返しによって微小電力は被充電バッテリーへ充電され、有効に利用されるものとなる

例えば、小型風力発電装置は、風力が強い時には発電するが、風力がなければ装置は停止して電力は発生しない。小型太陽光発電装置も同様に太陽光があれば発電するが、曇りになると発電しない。従って、これらの不安定な電源によって発生する電力を利用する為には、必ず一定電圧に昇圧してその後に使用することが必要となる。 一般に、これらの昇圧装置は複雑でコストも高く、メインテナンスにも費用が掛る。 本発明によって、安定した電源を安い費用で設置し、且つ安定操業を可能とすることが出来る。

小型の風力発電装置、装置の振動を利用した発電装置、小型の太陽光発電装置、車輛の振動を利用した発電装置、 等の出力を通常使用のバッテリーへ充電して有効利用をすることが出来る。

（１） 微細電力の入力端子。
（２） 入力スィッチ。
（３） 整流器。
（４） 整流器の出力スィッチ。
（５） コンデンサー。
（６） 最終出力スィッチ。
（７） 小容量バッテリー。
（８） 被充電バッテリー。

Claims (1)

1. 発生する微弱な電力を再利用する為、被充電バッテリーと同電圧のバッテリーを前記微弱電源と同じ電圧の小容量バッテリーを微弱電源と直列に連充電装置結し、これを被充電バッテリーと並列に接続することによって充電することを特徴とする電気回路。

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