JPH0336938A - 充電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発電手段により発生した電気エネルギーを充
電する充電装置に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、発電手段より発生した電気エネルギー充電手
段によって充電する充電装置において、前記発電手段と
前記充電手段との間に、前記発電手段から発生した電気
エネルギーを増幅する昇圧手段を設け、前記発電手段よ
り発生した電気エネルギーが前記充電手段に既に充電さ
れている電気エネルギーより小さい場合でも、前記充電
手段に充電することを可能にするようにしたものである
。

〔従来の技轡〕

従来は、第２図に示すように、発電手段１から発生した
電気エネルギーは、充電手段２へ直接流れ込み充電され
ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

第２図に示した従来の充電方法において、発電手段１か
ら発生した電気エネルギーの電圧Ｖｌが充電手段２の電
圧■２よりも大きな場合では、充電手段２に充電され、
徐々に充電手段２の電圧Ｖ２は上昇していく。しかし、
発電手段１からの発生した電圧■１が、充電手段２に既
に充電されている電圧ｖ２よりも小さい場合、発電手段
１から発生した電気エネルギーは、充電手段２には充電
されない。そのため、発電手段１から発生した電気エネ
ルギーは無駄となってしまう。

そこで、この発明は、従来のこのような欠点を解決する
ため、発電手段から発生した電気エネルギーが微小であ
った場合でも、常に充電手段へ充電することのできる充
電装置を得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決する為に、本発明においては、発電手
段と発電手段から発生した電気エネルギーを充電する為
の充電手段との間に、電気エネルギーを増幅する機能を
有する昇圧手段を設けた。

〔作用〕

上記のような構成にすれば、発電手段から発生した電気
エネルギーは昇圧手段により増幅され、充電手段に既に
充電されている電気エネルギーよりも、大きな電気エネ
ルギーにすることができ、充電手段へ充電できるのであ
る。

〔実施例〕

以下に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、発電手段ｌから発生した電気エネルギ
ーは、充電手段２へ充電される前に、昇圧手段３へ印加
される。この時点では、第３図に示した昇圧手段３のス
イッチＡ３１１　、　スイッチＢ５１２スイノチＣ３１
３，スイッチ［１３１４，スイッチ３１１．手段た状態
、スイッチ３１１　　スイッチＧ３２２．　　スイッチ
Ｈ３２３は開いた状態となっており、従って昇圧用キャ
パシタＡ３３１．昇圧用キャパシタ８３３２．昇圧用キ
ャパシタＣ３３３は並列となっている。この状態により
、昇圧手段３へ印加した電気エネルギーは、昇圧用キャ
パシタＡ３３１．昇圧用キャパシタ［１３３２゜昇圧用
キャパシタＣ３３３にキャパシタに一旦蓄えられる。次
に、各スイッチの開閉状態を逆転させ、スイッチ３１１
．３１２．３１３．３１４．３１５を開いた状態、スイ
ッチ３２１．３２２．３２３を閉じた状態にする事によ
り、昇圧用キャパシタＡ３３１．昇圧用キャパシタ８３
３２、昇圧用キャパシタＣ３３３は並列接続状態から直
列接続状態へと切換わる。この時に充電手段２へ印加さ
れる電気エネルギーは第４図に示したように変化する。

昇圧用キャパシタ３３１．３３２．３３３が互いに並列
接続となっていた際に一旦蓄えられていた電気エネルギ
ーＥ１は、充電手段２に既に充電されていた電気エネル
ギーＥ０よりも小さかったため、充電手段には充電され
ていかなかったが、昇圧用キャパシタが直列へと切換る
と、昇圧手段３に印加されてきた時点での電気エネルギ
ー（発電手段から発生した電気エネルギー）Ｉ！１はｈ
まで増幅され、Ｅｘ＞Ｅｏの関係を満たして、充電手段
２へ電気エネルギーが充電されていく。

また、以上に述べた各スイッチ３１１．３１２．３１３
３１４、３１５．３２１．３２２．３２３の開閉状態の
切換えを、第５図に示した各スイッチのタイえングチャ
ートに従って行うことにより、発電手段１から発生され
る電気エネルギーを区間Ａで連続的に昇圧しながら充電
手段２へ充電することが可能となり、充電手段２の充電
容量が大きい場合でも、対応することができる。この時
の昇圧用キャパシタＡ３３１１１３３２、　Ｃ３３３の
電気エネルギーは、第６図のように変化していく。

このように、第１図において昇圧手段３を発電手段ｌの
間に設けた場合では、発電手段１から発生した電気エネ
ルギーを昇圧手段３によって昇圧できるので、発電手段
ｌから発生した電気エネルギーが少量である状態でも充
電手段２へ充電されていくことになる。

第７図は、１１Ｍ１誘導型交流発電ａ７３から電気エネ
ルギーが発生した場合における充電装置の実施例を示し
ている。電磁誘導型交流発電機７３から発生された電気
エネルギーは、整流回路７１により、正の電気エネルギ
ーのみが取り出される。この際に、整流回路７１から流
れてくる電気エネルギーＥ□は常に変動するため、電気
エネルギーＥ、が充電手段２に既に充電されている電気
エネルギー［ｉｔｚよりも小さくなる場合が生しること
がある。このような場合においても、昇圧手段３によっ
て微小な電気エネルギーは増幅されていくので、充電手
段２への充電は連続的に行われていく　（第８図〉。

第９図は、昇圧手段３での直列状態、並列状態の切換え
動作を第５図に示したようなタイミングチャートに従っ
て繰り返した場合において、充電手段２への充電を更に
効果的に行うための構成を示している。昇圧用キャパシ
タＡ３３１．昇圧用キャパシタ８３３２．昇圧用キャパ
シタＣ３３３が直列状態にある場合、スイッチＡ３１１
．　　スイッチＢ５１２．　　スイッチＢ５１２．　　
スイッチ０３１４．　スイッチＢ５１２は開いた状態に
あるため、このような状態では、発電手段ｌから発生さ
れた電気エネルギーは、昇圧用キャパシタＡ３３１．昇
圧用キャパシタＡ３３１．昇圧用キャパシタＢ５３２．
昇圧用キャパシタＣ３３３には蓄えられていかず、無駄
となってしまう、しかし、補充用キャパシタ９を発電手
段１と昇圧手段３との間に設けることにより、発電手段
１から発生した電気エネルギーが、昇圧用キャパシタに
蓄えられない状態にあっても、補充用キャパシタ９に一
時的に充電される。そして、再び各昇圧用キャパシタが
並列状態に切換わり、発電手段ｌから発生した電気エネ
ルギーが、昇圧用キャパシタに充電される状態となった
時に、補充用キャパシタ９に蓄えられていた電気エネル
ギーも同時に各昇圧用キャパシタに充電されていく。

以上のような実施例において、発電手段１から発生した
電気エネルギーが、充電手段２に既に充電されている電
気エネルギーより少ない場合でも、昇圧手段３によって
電圧が増幅されるので、常に充電手段２へ充電される状
態を保つことができる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、発電手段と充電手段の
間に、発電手段から発生した電気エネルギーを増幅する
昇圧手段を設けることにより、発電手段から生じた電気
エネルギーが充電手段に既に充電されている電気エネル
ギーより小さい場合でも、電気エネルギーを無駄にせず
充電手段に充電していくものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図５第７図、第９図はは本発明の実施例を
示す回路図、第２図は従来の実施例を示す回路図、第４
図は昇圧前と昇圧後の電気エネルギーの増幅度を示すタ
イミングチャート図、第５図は昇圧手段に使用する各ス
イッチの開閉状態に示すタイミングチャート図、第６図
は昇圧手段に使用した各昇圧用キャパシタにおける直列
・並列時の電気エネルギーの変化を示すタイミングチャ
ート図、第８図は充電手段に充電される電気エネルギー
の変化を示す図である。 １　・　・　・ ２　・　・　・ ３　・　・　・ ２１・　・　・ ３１１．３１２ 発電手段 ・充電手段 ・昇圧手段 ・ダイオード ３１３．３１４，３１５，３２１，３２２，３２３・・
・スイッチ３３１゜ ３２ ３３３・・・昇圧用キャパシタ ３４・ ・発振器 ７１・ ・整流回路 ７２・ ・抵抗 ７３・ ・電磁誘導型交流発電機 以 上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）発電手段と、前記発電手段より発生したエネルギ
   ーを充電するための充電手段から成る充電装置において
   、前記発電手段と前記充電手段との間に、前記発電手段
   から発生した電気エネルギーを増幅するための機能を有
   する昇圧手段を設けていることを特徴とする充電装置。
2. （２）前記昇圧手段において、前記充電手段から発生し
   た電気エネルギーを一時的に蓄えるためのキャパシタを
   ２個以上有する請求項（１）記載の充電装置。
3. （３）前記昇圧手段は、前記キャパシタを並列に配置す
   ることにより、前記キャパシタに前記発電手段から発生
   した電気エネルギーを蓄え、また、前記キャパシタを並
   列から直列へ電気的接続変換するための変換手段を有す
   ることを特徴とする請求項（１）記載の充電装置。