(57)【要約】【課題】バッテリの電極板に付着した異物を除去する。【解決手段】本発明は、バッテリのプラス端子と充電回路のプラス端子を連結するプラス電源線、及びバッテリのマイナス端子と充電回路のマイナス端子を連結するマイナス電源線を介してバッテリに並列に連結されるバッテリ電圧安定化装置であって、プラス電源線及びマイナス電源線に連結され、プラス電源線及びマイナス電源線を通じて入力される電圧を定電圧化する電源入／出力部と、電源入／出力部から出力される直流電圧信号を入力として受け、直流電圧信号を加工して所定の周波数を有する矩形波パルス電圧を出力するコントローラと、コントローラから出力された矩形波パルス電圧を入力として受け、矩形波パルス電圧を加工してサージ性パルス電圧を出力するピーク−ピーク発生部とを含み、サージ性パルス電圧がプラス電源線及び前記マイナス電源線を通じてバッテリに入力されるものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリのプラス端子と充電回路のプラス端子を連結するプラス電源線、及びバッテリのマイナス端子と充電回路のマイナス端子を連結するマイナス電源線を介して前記バッテリに並列に連結されるバッテリ電圧安定化装置であって、
前記プラス電源線及び前記マイナス電源線に連結され、前記プラス電源線及び前記マイナス電源線を通じて入力される電圧を定電圧化する電源入／出力部と、
前記電源入／出力部から出力される直流電圧信号を入力として受け、前記直流電圧信号を加工して所定の周波数を有する矩形波パルス電圧を出力するコントローラと、
前記コントローラから出力された矩形波パルス電圧を入力として受け、前記矩形波パルス電圧を加工してサージ性パルス電圧を出力するピーク−ピーク発生部と、
を含み、
前記サージ性パルス電圧が前記プラス電源線及び前記マイナス電源線を通じて前記バッテリに入力されることを特徴とするバッテリ電圧安定化装置。
【請求項２】
前記電源入／出力部は、
前記バッテリに連結された前記プラス電源線の一端及び前記マイナス電源線の一端を介してバッテリと並列に連結される逆電圧防止用ダイオード及び駆動用定電圧ダイオードと、
前記バッテリに連結された前記プラス電源線の一端及び前記マイナス電源線の一端を介してバッテリと並列に連結される分割抵抗と、
を含み、
前記逆電圧防止用ダイオードは前記バッテリの電源が逆流することを防止し、
前記駆動用定電圧ダイオードは定格の駆動電圧を維持させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ電圧安定化装置。
【請求項３】
前記コントローラは、
パルス発生部及びアナログ／デジタル変換部、
を含み、
前記パルス発生部を通じて発生された所定の発振周波数により前記矩形波パルス電圧が出力され、
前記アナログ／デジタル変換部を通じて前記コントローラに入力されるアナログ電圧値がデジタル電圧値に変換される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のバッテリ電圧安定化装置。
【請求項４】
前記ピーク−ピーク発生部は、
前記コントローラからの出力をゲート端子にて入力として受け入れる電界効果トランジスタと、
前記電界効果トランジスタのソース端子からの出力を入力として受け入れ、倍電圧化されたサージ性パルス電圧を発生させるサージ性パルス電圧発生部と、
を含み、
前記サージ性パルス電圧発生部は、チョークコイル、抵抗、及びダイオードを含む、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のバッテリ電圧安定化装置。
【請求項５】
前記コントローラに付着された電圧表示部をさらに含み、
前記電圧表示部は、前記コントローラに入力される電圧又は前記コントローラから出力される電圧を使用者に視覚的に表示する、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のバッテリ電圧安定化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ電圧安定化装置に関し、特に、電極板と電解液を有する充／放電用バッテリにおいて、バッテリ電極板に酸化して付着した異物を除去してバッテリの老化を防止し、初期の状態に還元されるようにするバッテリ電圧安定化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
我々の日常生活において、電気／電子機器が数多く使われている。特に、移動式機器の場合には、その電源をバッテリから得ることが多い。上述の電気/電子機器の範囲は非常に広く、バッテリは携帯型の小さな動画再生機器から自動車に至るまで広く用いられる。
【０００３】
特に、充／放電が可能なバッテリが広く用いられているのが現状である。このような充／放電が可能なバッテリとしては、周りでよく見かけることができる１．５ＶのＡＡＡ型充電用小型乾電池から、自動車の始動に用いられる１２Ｖ蓄電池に至るまで、各種のものが挙げられる。さらに使用例を挙げれば、車両用バッテリの他にも、髭剃り器に用いられる家電用バッテリ、携帯電話用バッテリ、ノート型パソコン用バッテリなどがある。
【０００４】
さらに具体的にバッテリの種類を見ると、ＮｉＣｄ、ＮｉＭＨ、Ｌｉ−ｉｏｎ、アルカライン、Ｌｉ−Ｐｏｌｙｍｅｒなどが開発されている。参考までに、ＮｉＣｄとＮｉＭＨは、無電機、モーターサイクル、家庭用電話機、カメラなどに非常に多く用いられている。また、鉛酸ＳＬＡは自動車に用いられ、大容量を必要とするところにも用いられる。Ｌｉ−ｉｏｎは、ほとんどの携帯電話に用いられている。
【０００５】
バッテリは、陽の電極板、陰の電極板、及び電解液などで構成される。上述のそれぞれの応用に用いられるバッテリは、例えば、電解液の種類、電極板の材料などが相異することがありえる。それにより各バッテリの特性が多少相異することがありえるが(例えば、メモリー現象の有無など)、充／放電における大略的なメカニズムは類似すると言える。
【０００６】
電極板と電解液などの化学作用により直流起電力が発生し、これが電源として用いられる。特に、化学エネルギーを電気エネルギーに変換する状態は放電と言い、外部の電源から電気エネルギーを供給して化学エネルギーに変化させ蓄積する状態を充電と言う。上述の充／放電用バッテリ、すなわち、充電と放電が繰り返されるバッテリは、蓄電池又は２次電池とも呼ばれる。
【０００７】
バッテリの内部抵抗が低い場合であれば、バッテリの電圧より高い電圧を有する電源に連結するだけで充電できることもあるが、バッテリの内部抵抗が高い場合には、パルス充電方式を用いたりもする。パルス充電方式とは、クロックパルスに沿ってバッテリを充電させる方式で、バッテリを充電するようになる通常の条件は、"設定レベルの脈流電源＞デューティ設定電圧"及び"バッテリの電圧＜バッテリ完充電圧"である。脈流とは、例えば、プラス及びマイナス成分を全て有する交流信号(電圧又は電流)のうち、プラス信号のみを取った場合を指し、したがって、プラス成分のみを有するものの屈曲がある信号である。
【０００８】
このような従来のパルス充電方式において、通常、デューティ５０％に充電するためには、脈流電源の最高値が５Ｖであるときのデューティ設定電圧を３．５３Ｖ程度にする。このような条件で、一定のパルスを与えながらバッテリを充電していくが、バッテリの完充(完全充電)電圧付近では、バッテリの内部抵抗成分を補償して充電しなければならないので、パルスの数を減らしていく。それにより、バッテリに充電される電流は次第に減る。
【０００９】
上述したような従来のパルス充電方式のバッテリ充電回路によれば、バッテリに充電電圧を印加するときに、パルス波形態の電圧で印加して充電の速度を早めることができる。しかしながら、充電と放電を繰り返し続けるうちに、バッテリの電極板に酸化して付着した異物を除去することができなくなる。この異物は内部抵抗を大きくしてバッテリの効率を大きく低下させる。
【００１０】
バッテリの電極板に付着する異物を除去するための先行技術が、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に係る方法は、鉛蓄電池の容量を回復させるための方法であって、直流パルス電流を鉛蓄電池の陽極から陰極に向かって流すことにより電極表面に析出した硫酸塩を減少させる第１工程と、水系での炭素陽極の電解酸化により得られた炭素懸濁液を鉛蓄電池の電解液に用いて直流電圧を印加することにより鉛蓄電池の陽極を電気化学的ドーピングにより活性化する第２工程とを含むものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−４０５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように、バッテリには充電と放電とを繰り返すことにより電極板に性能を低下させる異物が付着するという問題がある。上記特許文献１に係る方法は、このような問題への対処を提案するものであるが、鉛蓄電池のみを対象とする技術であることから、現在広く用いられる様々なバッテリには適用できない場合が多いという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は、バッテリのプラス端子と充電回路のプラス端子を連結するプラス電源線、及びバッテリのマイナス端子と充電回路のマイナス端子を連結するマイナス電源線を介して前記バッテリに並列に連結されるバッテリ電圧安定化装置であって、前記プラス電源線及び前記マイナス電源線に連結され、前記プラス電源線及び前記マイナス電源線を通じて入力される電圧を定電圧化する電源入／出力部と、前記電源入/出力部から出力される直流電圧信号を入力として受け、前記直流電圧信号を加工して所定の周波数を有する矩形波パルス電圧を出力するコントローラと、前記コントローラから出力された矩形波パルス電圧を入力として受け、前記矩形波パルス電圧を加工してサージ性パルス電圧を出力するピーク−ピーク発生部とを含み、前記サージ性パルス電圧が前記プラス電源線及び前記マイナス電源線を通じて前記バッテリに入力されることを特徴とするバッテリ電圧安定化装置を提供する。
【００１４】
さらに、本発明において好ましくは、前記電源入／出力部は、前記バッテリに連結された前記プラス電源線の一端及び前記マイナス電源線の一端を介してバッテリと並列に連結される逆電圧防止用ダイオード及び駆動用定電圧ダイオードと、前記バッテリに連結された前記プラス電源線の一端及び前記マイナス電源線の一端を介してバッテリと並列に連結される分割抵抗とを含み、前記逆電圧防止用ダイオードは前記バッテリの電源が逆流することを防止し、前記駆動用定電圧ダイオードは定格の駆動電圧を維持させる。
【００１５】
さらに、本発明において好ましくは、前記コントローラは、パルス発生部及びアナログ／デジタル変換部を含み、前記パルス発生部を通じて発生された所定の発振周波数により前記矩形波パルス電圧が出力され、前記アナログ／デジタル変換部を通じて前記コントローラに入力されるアナログ電圧値がデジタル電圧値に変換される。
【００１６】
さらに、本発明において好ましくは、前記ピーク−ピーク発生部は、前記コントローラからの出力をゲート端子で入力として受け入れる電界効果トランジスタと、前記電界効果トランジスタのソース端子からの出力を入力として受け入れ、倍電圧化されたサージ性パルス電圧を発生させるサージ性パルス電圧発生部とを含み、前記サージ性パルス電圧発生部は、チョークコイル、抵抗、及びダイオードを含む。
【００１７】
さらに、本発明において好ましくは、前記コントローラに付着された電圧表示部をさらに含み、前記電圧表示部は前記コントローラに入力される電圧又は前記コントローラから出力される電圧を使用者に視覚的に表示する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、バッテリの出力電圧が安定化し、バッテリ使用機器の出力上昇を得る。それに伴い、電気的ノイズの減少、バッテリで動作する各種の付随的な電気装置の性能向上、バッテリの寿命延長が得られる。特に、バッテリの寿命延長により、廃バッテリによる環境汚染を防止できる。また、車両用バッテリに適用する場合には、車両の出力安定及び電気的ノイズの減少などの効果が得られ、それに付随して、エンジン騒音(車両騒音)の減少、若干の燃費向上効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る装置の構成を図示したブロック図である。
【図２】本実施の形態に係る装置の具体的な回路図である。
【図３】本実施の形態に係る装置から入力又は出力される電圧の波形を図示した図である。
【図４】本実施の形態に係る装置の応用例において、本装置を未装着とした場合の特性を示す図である。
【図５】本実施の形態に係る装置の応用例において、本装置を装着してから３０分経過した後の特性を示す図である。
【図６】本実施の形態に係る装置の応用例において、本装置を装着してから１時間経過した後の特性を示す図である。
【図７】本実施の形態に係る装置の応用例において、本装置を未装着、装着後３０分経過、装着後１時間経過の場合を相互比較した特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付された図面を参照して、本発明の構成を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る装置の構成を図示したブロック図である。図１に示されたように、充電回路１からバッテリ２に供給される電源線Ｌ１，Ｌ２に、本実施の形態の装置１００が並列に連結される。すなわち、本装置１００は、バッテリ２のプラス端子と充電回路１のプラス端子を連結するプラス電源線Ｌ１、及びバッテリ２のマイナス端子と充電回路１のマイナス端子を連結するマイナス電源線Ｌ２を介してバッテリ２に並列に連結される。
【００２１】
並列に連結された本装置１００は、大きく、電源入／出力部５、コントローラ３、電圧表示部６、及びピーク−ピーク発生部８で構成される。コントローラ３は、アナログ／デジタル変換部４(ＡＤＣ部)及びパルス発生部７(発振器)を含む。
【００２２】
以下、ブロック図で示した各部分の機能を簡略に説明する。電源入／出力部５は、図２を参照して後述する逆電圧防止用ダイオードＤ１と、駆動用定電圧ダイオードＺＤとを含み、これらを通じてコントローラ３に駆動電圧が供給されるようにする。さらに、図２に示された分割抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を経てコントローラ３に入力電圧を伝達する。このような駆動電圧及び入力電圧を用いて、コントローラ３はバッテリ２の電圧値及び充電される電圧値を認識する。
【００２３】
コントローラ３は、アナログ／デジタル変換部４が内蔵され、上述の入力電圧をデジタル値に変換して認識することができ、このようにデジタル値に変換された数値を出力することもできる。また、コントローラ３は、駆動電圧と入力電圧によって充電が進行される状態を認識する。
【００２４】
さらに、コントローラ３は、パルス発生部７を含むので、矩形波のパルス電圧を出力することができ、このとき出力される矩形波は、例えば、図３ｂに示されたとおりである。
【００２５】
このように、コントローラ３のパルス発生部７により出力された矩形波のパルス電圧(図３ｂを参照)は、ピーク−ピーク発生部８に伝達される。ピーク−ピーク発生部８を経た後には、倍電圧化されたサージ性パルス電圧が電源線Ｌ１，Ｌ２に供給される。このとき出力される倍電圧化されたサージ性パルス電圧は、例えば、図３ｃに示されたとおりである。
【００２６】
このような倍電圧化されたサージ性パルス電圧(図３ｃを参照)が、バッテリ２に供給されることにより、バッテリ２の電極板に酸化して付着した異物が除去され、バッテリ２の老化を防止し、初期の状態に還元される。
【００２７】
一方、電圧表示部６は、使用者が視覚的に電圧を確認するための部分であるので、省略されても装置１００の全体的な作動には変化がない。
【００２８】
図２は、本実施の形態の装置に係る具体回路図である。図１では、ブロック図を用いて本装置１００の動作を概略的にのみ説明したが、図２の具体回路図を参照して、以下、さらに詳細に説明することとする。
【００２９】
外部の充電回路１とバッテリ２とを連結する電源線Ｌ１．Ｌ２の両端に、本装置１００が並列に連結される。このような連結を通じて、図２で見られるように、本装置１００のうち、電源入／出力部５を経て本装置１００の他の部分３，６，８と連結される。
【００３０】
すなわち、一次的に、電源入／出力部５に含まれた逆電圧防止用ダイオードＤ１と駆動用定電圧ダイオードＺＤとを経て、コントローラ３に駆動電圧が供給されるようにする。図２に示されるように、逆電圧防止用ダイオードＤ１及び駆動用定電圧ダイオードＺＤを経た駆動電圧は、コントローラ３の５番端子及び９番端子を通じてコントローラ３に入力されることが分かる。図２で見られるように、逆電圧防止用ダイオードＤ１のプラス端子が電源線Ｌ１に連結され、逆電圧防止用ダイオードＤ１のマイナス端子が駆動用定電圧ダイオードＺＤのマイナス端子に直列で連結され、駆動用定電圧ダイオードＺＤのプラス端子が電源線Ｌ２に連結される。
【００３１】
逆電圧防止用ダイオードＤ１の役割は、バッテリ２の電源が逆流することを防止することであり、駆動用定電圧ダイオードＺＤの役割は、定格の駆動電圧を供給することである。このような２つの構成要素Ｄ１，ＺＤが共存することにより、バッテリ２の電源が逆流しないと同時に定格の駆動電圧が供給される。
【００３２】
参考までに、駆動用定電圧ダイオードＺＤとしては、よくツェナーダイオード(Zener Diode)が用いられ、ツェナーダイオードは電圧が低い場合には逆方向電流はほとんど流れずに、ある電圧ＶＺで急に流れる。この現象は、トンネル効果及び電子雪崩(electron avalanche)によるものであり、ｐｎ接合部がジュール(Joule)熱などで破壊されない範囲(限界)内で用いれば、元通りに続けてダイオードとして用いることができる。このようなツェナーダイオードは、定電圧回路(回路電圧を一定に維持するときに使用)の用途に有用である。
【００３３】
さらに、コントローラ３は、電源線Ｌ１．Ｌ２から分割抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を経て入力電圧が伝達され、その入力電圧によりバッテリ２の電圧値と充電される電圧値とを認識する。図２で見られるように、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３は、互いに直列で連結されており、全体(Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の直列連結体)としては、バッテリに並列連結されている。
【００３４】
場合によっては、図２に図示されたものに加えて、図２の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間のノッドが、コントローラ３の所定の端子に連結されることもありえる。また、図２で抵抗Ｒ３は可変抵抗として構成され、微細調整を行うこともできる。また、微細調整を行う必要がない場合であり、抵抗Ｒ３が可変抵抗ではない通常の抵抗(例えば、Ｆ級抵抗)であるか、あるいは周辺の抵抗Ｒ１，Ｒ２の大きさが適切に選択された場合等には、この抵抗Ｒ３は省略されても構わない。このように、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間で分岐を行ったり、抵抗Ｒ３を可変にすることは、コントローラ３にて入力として受け入れることができる電圧の限界に適応させるために選択できる構成である。このような構成は、Ａ／Ｄ変換の前段階の回路において電圧のスケールを調整するのに用いることができる。
【００３５】
例えば、このような装置１００が用いられる場合において、充電回路１が作動していない場合であれば、バッテリ２の電圧値が測定されるはずであり、充電回路１が作動している場合であれば、充電される電圧値が認識されるはずであることが分かる。
【００３６】
このように、電源入／出力部５からコントローラ３に入力される電圧の波形は、図３ａに示したように一定の電圧(定電圧)の形態を有する。
【００３７】
また、コントローラ３は、図１に示したように、アナログ／デジタル変換部４が内蔵されており、上述した入力電圧をデジタル値に変換して認識することができる。勿論、コントローラ３が出力する値もデジタル値でありうる。
【００３８】
このコントローラ３は、駆動電圧と入力電圧により充電が進行される状態を認識し、パルス発生部７(発振器)から伝達される発振周波数により、所定の周波数を有するように設定された矩形波のパルス電圧を出力するようにする。矩形波のパルス電圧の例は、図３ｂに示したとおりである。参考までに、矩形波とは、図３ｂでも分かるように、直流を交互に断続したような波形である。このような矩形波のパルス電圧(図３ｂを参照)は、コントローラ３の所定の端子(図２の例では８番端子)を通じて出力される。
【００３９】
このように出力された電圧波形は、ピーク−ピーク発生部８の電界効果トランジスタＦＥＴのゲートＧに入力される。電界効果トランジスタＦＥＴのゲートＧを通じて入力された電圧波形は、電界効果トランジスタＦＥＴのソースＳを通じて出力され、当該ソースＳに連結されたサージ性パルス電圧発生部８'に入力される。サージ性パルス電圧発生部８'は、チョークコイルＣＨと抵抗Ｒ４とダイオードＤ２とで構成され、このサージ性パルス電圧発生部８'により倍電圧化されたサージ性パルス電圧は、電源線Ｌ１，Ｌ２を通じてバッテリ２に印加される。例えば、電源線Ｌ１はプラス電源線であり、電源線Ｌ２はマイナス電源線でありうる。
【００４０】
具体的に、サージ性パルス電圧発生部８'は、チョークコイルＣＨ及び抵抗Ｒ４の直列連結体がダイオードD2と並列連結されている。チョークコイルＣＨの一端及びダイオードＤ２のプラス端子、そして電界効果トランジスタＦＥＴのソースＳ端子が互いに一点で会し、抵抗Ｒ４の一端とダイオードＤ２のマイナス端子とが、電源線Ｌ１に連結されている。倍電圧化されたサージ性パルス電圧の波形は、図３ｃに示されたとおりである。
【００４１】
本実施の形態の装置１００(バッテリ電圧安定化装置)を、車両に始動をかけることに用いられるバッテリ２に適用した応用例について説明する。
【００４２】
車両の場合には、オルタネーター(ジェネレーター)のような充電回路１にバッテリ２を結束した状態で、バッテリ２に結束するための電源線Ｌ１，Ｌ２に並列に接続してバッテリ２に倍電圧化されたサージ性パルス電圧を供給するようにする。
外部の充電回路１からバッテリ２に供給される電源線Ｌ１，Ｌ２の両端に逆電圧防止用ダイオードＤ１と駆動用定電圧ダイオードＺＤとを経て駆動電圧が供給されるコントローラ３は、逆電圧防止用ダイオードＤ１によってはバッテリ２の電源が逆流することが防止されるようになると同時に、定電圧ダイオードＺＤによっては定格の駆動電圧を供給されることになる。
【００４３】
そして、電源線Ｌ１，Ｌ２から分割抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を経てバッテリ２の電圧(充電回路１がオフになったとき)や充電電圧(充電回路１がオンになったとき)に比例する入力電圧が伝達されるコントローラ３は、入力される電圧によりバッテリの電圧値と充電される電圧値とを認識する。コントローラ３はアナログ/デジタル変換部４が内蔵され、その入力電圧をデジタル値として認識することになる。
【００４４】
したがって、初めにバッテリ２の電源線Ｌ１，Ｌ２に接続した状態では、バッテリ２の電源のみを認識してバッテリ２の異常有無のみを判断することになる(すなわち、充電回路１がオフになったとき)。そして、入力電圧によりバッテリ２が正常であることを認識した状態で、正常的に充電がなされるかを判断することになる(すなわち、充電回路１がオンになったとき)。
【００４５】
駆動電圧と入力電圧により充電が進行される状態を認識するコントローラ３は、動作待機の状態を維持しており、バッテリ２に充電される電圧値を入力電圧として認識し、バッテリ２の正常電圧に近接した状態になったと認識すると、パルス発生部７(発振器)から伝達される発振周波数により設定された所定周波数の矩形波パルス電圧(図３ｂを参照)を出力する。
【００４６】
このような矩形波のパルス電圧は、電界効果トランジスタＦＥＴのゲートＧに入力されソースＳに接続されたチョークコイルＣＨと抵抗Ｒ４とダイオードＤ２とにより倍電圧化されたサージ性パルス電圧が、電源線Ｌ１，Ｌ２を通じてバッテリ２の電極板に印加されるようにする。このサージ性パルス電圧により、バッテリ２の電極板に酸化して付着した異物を除去し、バッテリ２の老化を防止し、初期の状態に還元させる。
【００４７】
バッテリ２の充電が進行される間における、正常電圧に近接した状態であるか否かの認識を、使用者が用いるバッテリ２の定格電圧の値をスイッチで設定するようにすることで、全てのバッテリ２に互換性を持って行うことができる。さらに、使用電圧が大きいバッテリ２の場合には、本実施の形態の装置を多数接続することによって容易に対応することができる。例えば、１２Ｖ定格のバッテリ２には、本装置を１個適用し、２４Ｖ定格のバッテリ２には本装置を２個適用することができる。
【００４８】
上述の応用例では、バッテリ２を安定化し、車両の出力上昇、電気的ノイズの減少、始動性能の向上、各種の電気装置の性能向上、バッテリの寿命延長、エンジン騒音(車両騒音)の減少などの効果が得られる。また、車両の出力が安定することにより、たとえ主な効果ではないが、若干の燃費向上効果が得られることもある。
【００４９】
以下、上述の本実施の形態の装置１００の効果について、応用例に対する実験結果を、図４乃至図７を参照して説明する。
【００５０】
図４は、本実施の形態の応用例において、本実施の形態の装置を未装着した場合の特性を示す図である。図面で２つの曲線Ｐ０，Ｔ０が示されるが、図面の左側下段から始まる曲線Ｐ０(パワー曲線)はエンジンのＰＲＭ(分当たり回転数)によるパワー(出力)数値を示し、もう一つの曲線Ｔ０(トルク曲線)はエンジンのＰＲＭによるトルク数値を示す。
【００５１】
前記２つの曲線の交点は、当該車両の最適パワー及び最適トルクを有するエンジンＰＲＭの一例を示し、この場合２つの曲線の交点を見ると、約３８００ＲＰＭにてパワーは約５５ＰＳであり、トルクは約１０．２Ｋｇ・Ｍであることが分かる。
【００５２】
さらに、この交点とは関係なしに、パワー曲線Ｐ０のうち最も高い値である最大パワーは約５０００ＲＰＭにて約６６．０１ＰＳであり、トルク曲線ＴＯのうち最も高い値である最大トルクは約３０００ＲＰＭにて約１０．９１Ｋｇ・Ｍであることが分かる。
【００５３】
図５は、本実施の形態の応用例において、本装置を装着してから３０分経過した後の特性を示す図である。グラフの左側下段から始まるパワー曲線Ｐ３０と、もう一つの曲線であるトルク曲線Ｔ３０は、図４の場合より少し高い約３９００ＲＰＭにて交差することが分かり、この場合２つの曲線の交点は、パワーが約５８ＰＳ、トルクは約１０．６Ｋｇ・Ｍである。これは図４に示された数値より高い値である。
【００５４】
さらに、この交点とは関係なしに、パワー曲線Ｐ３０のうち最も高い値である最大パワーは約５０００ＲＰＭにて約６７．５６ＰＳであり、トルク曲線Ｔ３０のうち最も高い値である最大トルクは約３０００ＲＰＭにて約１１．２０Ｋｇ・Ｍであることが分かる。これは図４に示された数値より高い値である。
【００５５】
図６は、本実施の形態の応用例において、本装置を装着してから１時間経過した後の特性を示す図である。グラフの左側下段から始まるパワー曲線Ｐ６０と、もう一つの曲線であるトルク曲線Ｔ６０は、図４及び図５の場合より少し高い約４１００ＲＰＭにて交差することが分かり、この場合２つの曲線の交点は、パワーが約６１ＰＳ、トルクは約１０．７Ｋｇ・Ｍである。これは図４及び図５に示された数値より高い値である。
【００５６】
さらに、この交点とは関係なしに、パワー曲線Ｐ６０のうち最も高い値である最大パワーは約５０００ＲＰＭにて約６８．５４ＰＳであり、トルク曲線Ｔ６０のうち最も高い値である最大トルクは約３０００ＲＰＭにて約１１．３０Ｋｇ・Ｍであることが分かる。これは図４及び図５に示された数値より高い値である。
【００５７】
図７は、本実施の形態の応用例において、本装置を未装着、装着後３０分経過、装着後１時間経過の場合を相互比較した特性を示す図である。図７は、図４乃至６でそれぞれ示した結果を一つのグラフに整理したものである。図７で見られるように、本装置１００を車両に装着してから測定したエンジンのパワー(出力)及びトルクは、本装置１００を装着してから時間が経つほど多少増加する様相を見せることが分かる。すなわち、あえてパワー曲線Ｐ０，Ｐ３０，Ｐ６０とトルク曲線Ｔ０，Ｔ３０，Ｔ６０の交点を考えなくても、ほとんど全てのＲＰＭ区間にてパワー曲線Ｐ３０はパワー曲線Ｐ０の上にあり、パワー曲線Ｐ６０はパワー曲線Ｐ３０の上にあるという事実を通じて、全てのＲＰＭ区間にてパワー(エンジン出力)が向上されることが分かる。
【００５８】
さらに同様に、ほとんど全てのＲＰＭ区間にてトルク曲線Ｔ３０はトルク曲線Ｔ０の上にあり、トルク曲線Ｔ６０はトルク曲線Ｔ３０の上にあるという事実を通じて、全てのＲＰＭ区間にてエンジントルクが向上されることが分かる。
【００５９】
したがって、上述の本装置１００の効果(すなわち、バッテリ２を安定化し、車両の出力上昇を得る効果)が得られることが実験結果として得られ、それに伴い、電気的ノイズの減少、始動性能の向上、各種の電気装置の性能向上、バッテリの寿命延長、エンジン騒音(車両騒音)の減少、若干の燃費向上効果も得られた。
【００６０】
以上においては、特定の例を挙げて説明したが、本発明は上記実施例又は応用例に限られることはなく、当該分野の通常の知識を有した者により多くの変形が、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の本質的な思想内で可能であることは言うまでもない。
【００６１】
例えば、ツェナーダイオード、電界効果トランジスタＦＥＴなどを用いることにより説明したが、これは同等の機能が遂行できる類似部品に代替することができることはもちろんである。
【００６２】
また、応用例として自動車始動用バッテリを挙げたが、本発明は、髭剃り器に用いられる家電用バッテリ、携帯電話用バッテリ、ノート型パソコン用バッテリなどを含んで、充／放電が可能な全てのバッテリに適用可能であることは言うまでもない。
【００６３】
本発明の基本思想を逸脱しない限り、その他の様々な変形も本発明のカテゴリーに属するものとして見るべきである。
【符号の説明】
【００６４】
１  充電回路
２  バッテリ
１００  装置
３  コントローラ
４  アナログ／デジタル変換部(ＡＤＣ部)
５  電源入／出力部
６  電圧表示部
７  ルス発生部(発振器)
８  ピーク−ピーク発生部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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