(57)【要約】      （修正有）【課題】多様な電気製品に対応でき、交流、直流、各種電圧を供給する蓄電型電源を提供する。【解決手段】複数個の小型電気二重層キャパシタを筐体に格納した蓄電電源であって、蓄電池への充電電力は電灯線電力をＡＣ−ＤＣコンバータを用い、又太陽電池発電電力はＤＣ−ＤＣインバータを用いることによって交流と直流の両方が使用できるものであり、蓄電池からの放出電力はＤＣ−ＡＣコンバータを用いて交流に変換し、更にＤＣ−ＤＣインバータを用いることによって直流出力を可変電圧として取り出し、交流及び直流として供給できることを特徴とする。【選択図】図３
0003153468.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数個の小型電気二重層キャパシタを筐体に格納した蓄電電源であって、蓄電池への充電電力は交流と直流の両方が使用できるものであり、蓄電池からの放出電力は交流及び直流として取り出し、更に直流出力の電圧は可変電圧として供給できる可般型の多機能蓄電電源。
【請求項２】
蓄電電源に搭載される小型の電気二重層キャパシタからなる蓄電モジュールは、専用の小型筐体に入っており、その入出力用多芯端子は本体筐体に設置してある差し込み抜き出しが容易にできる受け口ジャックに挿入したものであって、該蓄電モジュールは負荷電気製品の電力量に応じて必要な数量を本体筐体に収納して使用することができる請求項1の多機能蓄電電源。
【請求項３】
電灯線からの交流電力及び太陽電池や風力発電等の直流電力の給電を受け、その電力は充放電監視制御装置からの指示信号を受けて動作する充電制御システムを経て蓄電モジュールに充電される機能を持ち、且つ負荷電気製品への電力放出は該蓄電モジュールから交流１００Vと直流の各種電圧として行うことができ、交流の受給電力が瞬時停電などで中断した場合でも交流の出力電力は中断することなく継続的に出力を出すことができ、同じく直流の受電電力が夜間・曇天や無風状態になって受電電力が中断しても、直流の出力電力は中断することなく継続的に出力を出すことができ、よって無停電電力電源として機能する請求項1の多機能蓄電電源。
【請求項４】
小型蓄電モジュールの個々の筺体には発光色の異なるＬＥＤが２個取り付けられ、その蓄電モジュールに充電または放電している時は一方のＬＥＤを例えば緑色に点灯し、一方蓄電モジュールが破損し、充放電が不可能な時は赤色のＬＥＤだけを点灯する動作をする請求項1の多機能蓄電電源。
【請求項５】
複数個の小型電気二重層キャパシタモジュールを筐体に格納した蓄電電源であって、筺体側面にLCD表示装置を設けて各モジュールの蓄電量が外部より監視できるように充電及び放電中のモジュール番号、充電入力及び出力電圧を表示し、リアルタイムで充電及び放電状態が分かる請求項1の多機能蓄電電源。
【請求項６】
蓄電電源以外の外部からの指示信号によって蓄電電源内の機能を制御し、複数台の蓄電電源を一体化するバスラインを備えた請求項1の多機能蓄電電源。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は主に屋外で多様な電気製品を使用する際に用いる可搬型電源であって、交流、直流、各種電圧を供給する蓄電型電源に関する。   
【背景技術】
【０００２】
従来から屋外におけるキャンプ、祭りイベント、災害非難生活など電灯線の無い場所で使用する照明、通信、広報、風冷、調理器具など電気製品を使用する電源は、一次電池の乾電池、二次電池の充電可能なニッケル-水素、リチウム、ニッケルーカドミウム電池や鉛蓄電池が使用されている。懐中電灯、ラジオなどは乾電池でもよいが、使用する電力量が増えると乾電池型では電力容量が不足し、形状も重量も大きい鉛蓄電器が普及しており自動車内電装品などに広く使用されている。しかし鉛蓄電器は重量が重く繰り返し使用回数の寿命が短く、機器のメンテナンスが必要などの課題がある。鉛蓄電池を電気自動車の動力源として登用する場合は、急速放電や短時間蓄電、軽量化の種々の要請を満たすことができず、現状の自動車電源にはリチウムバッテリーが急伸しているが、更に使用性能の良い電気二重層キャパシタの開発が進んでおり、使用されるようになっている。
【０００３】
電気二重層キャパシタを用いたバッテリーは、化学反応を利用した従来の一次、二次電池と異なって物質変化を伴わないから性能の劣化が無く寿命が飛躍的に大きい特長を有している。更に、重量あたりの電気容量が大きくエネルギー密度が高いので急速放電電力が大きいし、充放電繰り返し使用回数もメモリー効果が無いので非常に高い。電解質として固体を使用したものでは液体を使用したものに較べてガス発生や液漏れも無く取り扱い処理が容易であり、使用している原料が炭素や高分子など比較的に環境に優しい材料なので、使用後の排気時の環境負荷が少なく次世代の蓄電電源として普及が急がれている。
【０００４】
従来から、大容量コンデンサを使用して動力電源とする提案がなされてきた。特許文献１はコンデンサの蓄電効率を高めるための充電回路に工夫を凝らしたものであり、特許文献２は個々の電気二重層キャパシタ蓄電モジュールには特性のばらつきがあり発熱があるので、その抑制や充電時間の短縮化を回路の操作によって達成するように工夫している。更に特許文献３では充電又は放電の停止状態を判定して回路制御により電力損失を抑える提案がある。その他、電気二重層キャパシタの特性を利用して蓄電特性を有効に利用する特許提案は数十件なされている一方、特殊な負荷に対する放電や、コンデンサ特性を良く認識した上の効率的な充電方式に関するものが殆んどである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平05-292683
【特許文献２】特開平2002-281686
【特許文献３】特開平2007-259615
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
現在まで開発されている電気二重層キャパシタの特長を使用した蓄電装置を具体的にて製品とするための特許提案がなされてきたが、従来の二次電池とは異なる特性を持つことからそれの制御に関する方式や回路操作の特許が殆どであった。この有用な蓄電器を日常生活の中でもっと有用な使用方法や必要な利用方法が望まれている。電灯線電力の無い場所における電気機器製品を使用する場合には内燃エンジン付き発電機又は大型蓄電電源等が必要となる。発電機や電源のメンテナンスや使用の簡便さを考慮すると可搬型の蓄電電源が望ましい。このような場合に使用する蓄電器は、メンテナンスが必要なく長期間安定して使用できるものが望ましい。
【０００７】
具体的な電気機器製品としては、キャンプ時や不時災害時に必然である電気照明、広報通信、加熱冷却調理、調理加工具、風冷器具、雪上車・スクータなどがある。夜間屋外作業用又は田畑や道路の照明及び屋内であっても市中電灯の無い場所での作業用の照明もある。これらの電気機器製品は直流を使用する特別仕様のものだけでなく、電灯線のある場所で常時使用している交流１００V電源の電気機器製品もある。遠隔地や山岳地で使用する機器として昼夜を問わず照度・雨水・風力観測とデータ伝送、離島山岳地での電話放送通信中継機器、更に可般用の工事現場で使用する標識案内・掲示照明電機器具など蓄電電源の用途は大変多いのであるから、多様な電圧の出力が望まれる。
【０００８】
蓄電電源を室内に持ち込んで使用する機会も存在する。充電は電灯線電源を使用して容易であるし、直流を使用する機器も室内には多数ある。若者が自室で直流各種電子機器や部品を動かす機会は多いし、年配者であっても個室で自分の為に操作する電気器具、電子部品もある。又近年は半導体素子の産業への普遍化に伴い、全ての電気機器や動力機器まで直流で動作するようになってきた。ＴＶ、ラジオ、アミューズメント器具、電子レンジ、洗濯機などにもマイコンが搭載されて１００V入力を受電するが、内部ではブースターを使い直流低電圧に変換して使用している。将来家庭内配電も直流化することが検討され始めている時代になり、家庭内での蓄電電源の使用機会は増えるものと見られる。
現状でもオフィスなど電灯線のある場所における蓄電電源の用途としては業務用コンピュータ、電話・携帯中継機、通年監視災害警報機及び無線機などがある。これらの中には電源の中断を許さないものがあり、この」課題を解決する為にこれらの機器には停電対策が最重要であり、バックアップのエンジン発電機では瞬時停電を補えないので無停電電源が必要とされている。これらの状況に対応して一般には鉛バッテリーが普及しているが、鉛バッテリーは前述したように短寿命、低い瞬発時出力、大容積、多重量の欠点を持っていながら使用している。従来バッテリーに替わるものとして電気二重層キャパシタ蓄電装置が提案されてきたが、個々の電気製品に対応して使用する電源にはなっても、上述したような多様な仕様の電気製品に対応できる蓄電電源は未だできていない。
【０００９】
本考案蓄電電源の目標とするところを列挙すると以下の様になる。
(1)蓄電電源として使用するバッテリーは屋外はもとより屋内においても使用する可般型であること。電源は小型軽量であって大容量の充電能力を持ち、瞬時出力密度が高く取れるものであって充電時間が短時間であり、繰り返し充放電寿命が長く電解液補充や電池高官などのメンテナンスが不必要なものであること。
(2)蓄電電源は外部から電力の給電を受けて蓄電する。その場合の給電電力は多種類の交流・直流を受け入れ、受電場所は家屋内外を問わず、なるべく多くの選択肢を持つものが望ましい。このためには、家庭用電灯線を利用できることと同時に、屋外などでは太陽電池や風力発電、あるいは熱電発電や燃料電池など小電圧であってしかも電圧電流変動の大きい直流電力であっても利用できるものが望ましい。
(3)蓄電電源を用いて上記の多様な場所や条件の場合に使用する電気機器製品には、直流ばかりでなく交流を使用するものが数多くある。交流は一般家庭で使用する電気製品を屋外まで使用する際に是非必要である。又使用機器の電力量はキャンプ用ランプの数ワットから通信機器の数百W 、数10KWまで存在するので、上記のこれら要請に容易に対処できる機能を持った蓄電電源が望まれる。
(4)直流電気機器の使用電圧はたとえばマイコンやパソコン用の６V、１２Vなど一定に決まったものばかりでなく２４，３６，４８Vなど数種類の出力を持つ電源が望ましい。
【００１０】
(5)蓄電モジュールの動作状況を逐次知るためには、充放電状況や動作の可非を知らせる指示部品が必要である。
(6)更に可般型蓄電電源を使用すると消費電力量と残存電力量、実時間の補充電力量を知る必要が大変大きくなる。小型でよいから多変数を選択して検知しｍ数量を表示できるものが望ましい。
(7)上述してきたように、望ましい蓄電電源には外部の電子機器パソコンなどからの要請を請けて、複数の特電電源を一体化して操作でき、出力電力も自由に制御するできるものが必要になる。蓄電電源自体を複数台所持して接続し、多様な電力供給を可能にする必要がある。
上述した要請を一部又は部分的に解決している提案や製品は見られるが、これら上述の要請を満たす簡便で可般な蓄電電源は未だ市場に出ていない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本考案の電源は上記課題を解決する為に以下の手段を実施する。
(1)蓄電を行う電池には一次化学電池や鉛蓄電池を使用せず、電気二重層キャパシタを使用する。電気二重層キャパシタは小型であり、それが入った小型の筐体を蓄電モジュールとして複数個が電源筐体内に取り組まれている。この蓄電モジュールの各々は、その入出力端子ボードが本体筐体に設置されている受け口ジャックに容易に差し込み抜き出しできる構造になって取り付けられている。この電源本体筐体内に格納された複数個の蓄電モジュール筐体の搭載数は、負荷となる電気製品に必要とされる充電放出電力量に応じてあらかじめ必要な数量だけ筐体に収納して使用する。
【００１２】
(2)本考案の蓄電電源装置の本体筐体に2通りの充電電力入力口を設ける。即ち1つは電灯電源から受電する交流の受口コンセントであり、もう一方は直流電力を受電する受け口端子(又はコネクタの受け口でも良い)である。受電した交流は充放電監視装置から制御信号を受ける充電システムを経由して直流として電気二重層蓄電モジュールに入り、最適な電流電圧とタイミングに制御されて蓄電モジュールを充電する。
一方、端子から受電した直流電力も充放電監視装置から制御信号を受ける充電システムを経由して、最適な状況に処理調整された直流の充電電流を蓄電モジュールに流入し充電する。
【００１３】
(3)負荷となる電気製品の容量が大きい場合に対応し、蓄積電力量容量を増やすにはキャパシタの容量を増やす。その為に小型蓄電モジュールを２個〜3個を並列接続したブロックを単位に取り扱う。蓄電される蓄電モジュールやブロック群の接続は基本的に直列接続であり、ブロック毎に充電と放電を行う。
【００１４】
(4)本考案の蓄電電源の本体筐体には、蓄電した電力を出力する出力端子を2種類設ける。一つは交流100V用のコンセント型出力端子であり、もう一方は直流用の出力端子である。筐体内部には直流出力の電圧を切り替えるための切り替えスイッチが設けられている。
【００１５】
(5)小型蓄電モジュール筐体には発色の異なる2種類のLEDランプが取り付けられる。この一方は蓄電ブロックの動作が充電か放電かを区別するものであり、他方は蓄電モジュールの作動性能が正常であるか、破損していないかを判別するものである。
【００１６】
(6)蓄電電源本体の正面にはLCDデジタル数値表示素子が設置され、この表示素子は蓄電電源の充電状況や出力放電状況を常時監視するものである。
【００１７】
(7)蓄電電源の入力や出力電力を外部からの信号によって制御するために制御信号バスラインを設ける。こうすることによって複数台の蓄電電源が各々の負荷電気製品に応じた出力を供給することができるようになる。
【考案の効果】
【００１８】
本考案の電源は、室内や屋外を問わず使用する電気製品に対し多様な手段によって供給電力を蓄電し、市販電気機器及び屋外使用電気機器に対して多様な電力を供給する可般型蓄電電源である。
本考案の効果の一つは電力の蓄電・放電を行う電池として電気二重層キャパシタを採用することである。このことによって従来の鉛蓄電池では得られなかった、多数回の充放電が可能となって長寿命化が図れ、蓄電性能劣化による頻繁な電池交換メンテナンスからの開放、瞬時の大電流放電や超短時間充電、単位重量・単位面積当たり蓄電容量の増大化等の課題が解決し非常に使い易い電源とすることができる。
【００１９】
次に、本考案の蓄電電源は容易に挿入離脱のできる小型の蓄電キャパシタモジュールを集合したものであるので、本電源を使用する場合の負荷の電力量に応じて蓄電モジュールを容易に抜き差ししてモジュール数を増減できる。更にモジュール電極はディップピンの切り替えによって容易に切り替え接続することができる。このことでモジュールは一個づつ独立に直流接続したり、又複数個のモジュールを並列接続してモジュールブロックを形成し、このブロックを直列に接続することで容易に電力量（エネルギー密度）を加減しモジュールの蓄電放出の効率を高めることができる。
【００２０】
次に本考案の電源は、蓄電する電力源として家庭用の交流電力の他に、屋外で得られる太陽光発電、風力発電、熱電発電や燃料電池を電力源とすることができることである。また通常の内燃エンジン付自動車や将来の電気自動車が自家発電する直流電力からも蓄電できるので、多様な電力を蓄電し、様々な電圧を必要とする電気機器全てに対応できるものとなる。即ちその使用例として、屋外においては夜間の電灯照明用や調理器、風冷器、通信機器等の直流電力としての電源と同時に、交流１００V出力があるので、屋内で日常使用している家庭電気器具用にも使用することができ利用機器の範囲が広い効果を生む。例えば屋外活動として屋外キャンプ、レクリエーション集会などのレジャー、屋台営業、建築土木作業、遠隔地や出張作業地における農作業、土木地形監視観察、中継装置稼動などの場合に利用される。屋外で蓄電された余剰電力は、市中電力として売電することも可能である。
【００２１】
屋外ばかりでなく室内においても本考案の交流出力は無停電電源（IPS）として重要電子機器の緊急時の保護として役立つ効果は大きい。また、通常の蓄電電源が屋外でのみ使用できる装置であると、日常の普段では屋外の使用機会が少ないので使用する機会がなくて利用価値が下がるのに対し、本電源は屋内での使用機会が増えるので普段でも利用頻度が増え、所持する商品価値が大きい。
【００２２】
本考案の蓄電電源は直流の出力電圧を容易に切り替えることができる。３〜４種類の電圧を得られることは、使用する負荷電気機器の種類を増やすことができ、大変便利である。
【００２３】
また蓄電電源として使用する際に、蓄電モジュールの動作状況を確認できることは電源操作に安心感を与える。LEDの点滅を目視するだけで差動状況を把握することができる。
【００２４】
更に蓄電電源の残留電力や充電途中の蓄電量を電圧指示としてLCD表示されることは、使用者への安心感を与えることになり、使用上の効果として挙げることができる。従来から使用されている鉛バッテリーの使用時においては、残存量がわからないことは大変不安な状態であった。
【００２５】
本考案の電源は外部からの信号で機能を変化できるリモートバスラインを備えている。本電源は利用する観点からは大変使いやすいものであるから、屋内において各種電気機器の電源として使用する際、複数台数の蓄電電源を共通の電源として一体化して使用したり、入力電源の切り替え、出力電力の交流・直流の切り替え、直流電圧の変更が外からの指令によって自由に行えるのは、使用上大変便利で好ましい。以上多機能を持った蓄電電源の使用上の効果は大変大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】蓄電電源の正面図
【図２】蓄電電源の裏側の図
【図３】本蓄電電源のブロックダイヤグラム
【考案を実施するための形態】
【００２７】
本考案の多機能蓄電電源の実施例を図面を持って説明する。本考案電源の機能は、市中電灯線の交流電力や屋外の太陽電池等の直流発電電力を複数個の小型二次蓄電池の集合体に蓄え、交流・直流・多種類直流電圧として出力するものである。蓄電装置の作動状況が簡易に認識できる表示部品等を搭載し、多機能な蓄電装置としてこれをひとつの筺体に纏めたものである。その筺体の大きさは電源ラックに搭載可能な矩形形状であり、図1はその正面の概観である。
【００２８】
蓄電池は小型の電気二重層キャパシタのパックを小型の筐体に収納して蓄電モジュール２１，２２，２３、・・・２０＋ｎとしたものである。該蓄電モジュールに収納してある個々のキャパシタには誘電容量３，６００ファラッドの電気二重層キャパシタを用いた。これの電力量は１２V仕様であり７２Whの容量を持ったものである。実施例の蓄電電源にはモジュールを10個収納しているので、この蓄電電源一台の電力容量は７２０Whとなる。
該蓄電モジュール２１，２２，２３、・・・２０＋ｎは、電源本体筐体１に差し込み収納されている。
各蓄電モジュールには筐体1への出し入れ時に使用する取手１１，１２，１３、・・・１０＋ｎが設けられている。又各モジュール正面には青と赤色の2種類のＬEＤ３１，３２，３３、・・・３０＋ｎ及び４１，４２，４３、・・・４０＋ｎが設けてある。このLEDランプ３１、３２，３３・・・３０＋ｎはそのモジュールに充電している時は点灯し、放電になると点滅を繰り返す。該モジュールが放電しきった時や、該モジュールに充電も放電もしていない時は消灯したままである。各モジュール筐体にはもう一種類の破損表示用ＬＥＤ４１，４２，４３、・・・４０＋ｎが設置される。これは動作不能になったモジュールを指示するものであり、高発熱などによる破損など蓄電不能状態の時に点灯する。このランプの点灯によりモジュールの除去や交換がおこなわれる。この蓄電モジュールの搭載数は、負荷となる電気製品に必要とされる電力量に応じてあらかじめ必要な数量だけ筐体に収納できる。またこのモジュールの結線は、負荷となる出力の電気容量の大小に応じピンを切り替えて各々を直列に結線したり、また複数モジュールを並列に結線してそれらのモジュールブロックを構成し、ブロックを直列に結線することもできる。
電源筐体１の正面にはＬＣＤの小型デジタル表示素子が取り付けられ、作動中の蓄電モジュール番号、それに流入する充電電圧、放電中の電圧が表示される。
【００２９】
筐体1の裏側を図2に示す。ここには電灯線電力の交流を受電する入力コネクタ３と外部からの直流電力を受電する直流入力端子４がある。交流電力の電圧は１００〜２２０Vに対応しているので国内だけでなく海外でも使用できる。直流電力は不安定な発電をする太陽電池や風力発電機などに対応しており、微少電圧から５0Vまで対応して受電できる。出力用には交流用の交流出力プラグソケット６と直流出力用の直流出力端子５が設けられている。交流出力電圧は１００Vであり、直流出力電圧は筐体内部にある切り替えスイッチ９４を選択することにより６、１２，２４，３６Vが得られる。
さらに筐体の裏側から外部パソコンや電子制御装置専用に１２Ｖの電源ケーブル７が設けられている。可般型蓄電電源なので屋外で各種電子機器を使用する機会が多いので専用の電源ケーブルを保持するものである。又、本考案の複数台の蓄電電源を外部信号によって自由に駆使して使用するため、制御信号用バスラインケーブル８を設けた。
【００３０】
受電した電力の制御と蓄電モジュールへの充電、モジュールからの電力の制御と出力の結線を図3に示す。外部からの交流入力電力はソケット３から充電器９１に入り、アダプタまたはAC-DCコンバータによって降圧１２Vに整流され充放電制御器９２に導入される。一方太陽電池や風力発電などで発電した直流電力は端子４を経て充電器９１に入る。入力してくる直流は通常は電圧の変動が大変激しい。例えば太陽電池パネルの出力は昼間の晴天時にはセルの結線によって異なるが６〜２４Ｖであるが、日の出前や日没後また雨天や曇天になると極端に出力が減少し電圧も殆どゼロになるほど低い。そのため充電器では昇圧機能を持ち、交流も直流も１２Vに調圧して蓄電モジュール２１，２２、２３、・・・２０＋ｎを十分に満たせる充電電流を充放電制御器９２に送る。また充電器９１は入電している電力がどちらの電力であるかを検知し、充放電監視装置９３に信号を送る。
【００３１】
充放電制御器９２は充放電監視装置９３の指示によって充電器からの電力を蓄電モジュール２１，２２，１３、・・・２０＋ｎに送って該モジュールを充電したり、蓄電されたモジュールの電力を出力側に送るという電力の切り替え操作を行う。充放電監視装置９３は充電器９１からの受電状況信号を受け、また充放電制御器を通して各蓄電モジュールへの充電電圧や放電時の電圧、更に出力側の負荷電気機器の有無を検知し、個々の蓄電モュール２１，２２、・・・、２０＋ｎの動作状況を指示するＬＥＤ３１，３２，３３、・・・３０＋ｎ、４１，４２，４３、・・・４０＋ｎの点滅を操作する。ＬＥＤ３１，３２、３３、・・・３０＋ｎは蓄電モジュールの充電および放電状態を点滅で指示し、ＬＥＤ４１，４２、４３、・・・４０＋ｎは蓄電モジュールの破損や動作不十分を点灯指示する。又充放電監視装置９３は先に得た作動中の蓄電モジュールの番号、充電中の直流入力の電圧、放電電圧等の情報を、ＬＣＤ表示素子１００にデジタル表示する。
【００３２】
蓄電モジュール群から充放電制御器９２を経て出る電圧は１２Vであって、出力はこの電力を各種負荷となる電気機器への出力として用いる。        
蓄電された電力を交流で出力するにはインバータ９５で交流１００Ｖに昇圧して交流出力プラグソケット５に結線される。
多様な電圧値を持つ直流出力は、充放電制御器９２からの出力を昇圧して得られる。充放電制御器９２からの出力は電圧切り替えスイッチ９４を通過するが、このスイッチの各接点端にはＤＣ／DCコンバータ９６、９７、９８，９９が接続されており、充放電制御器９２からの出力電力を例えばコンバータ９６では６V、コンバータ９７では１２V、コンバータ９８では２４V、コンバータ９９では３６Vに変換されて出力端6に接続されている。出力端７は屋外で使用するパーソナルコンピュータ専用の電源として頻繁に使用され、又大変便利に利用される出力端子としたものである。        
【００３３】
本考案の蓄電電源には外部制御を可能にするバスライン7を設けている。本考案の電源は本来該電源一台に接続した電気製品を駆動するものであるが、複数台の本考案の蓄電電源を用意し、それらを外部制御バスライン７によって連動させることにより更に大容量の負荷電気機器類をも作動できるようにしたり、多数の電気機器に別個に給電して制御作動することができるようになる。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・・電源筺体
３・・・・電灯線入力ソケット
４・・・・直流入力端子
５・・・・交流出力プラグソケット
６・・・・直流出力端子
７・・・・パソコン用電源ケーブル
８・・・・制御信号用バスラインケーブル
１１・・・・１番目の蓄電モジュール筺体の取っ手
１２・・・・２番目の蓄電モジュール筺体の取っ手
１３・・・・３番目の蓄電モジュール筺体の取っ手
１０＋ｎ・・・n番目の蓄電のジュール筺体の取っ手
２１・・・・１番目の蓄電モジュール
２２・・・・２番目の蓄電モジュール
２３・・・・３番目の蓄電モジュール
２０＋ｎ・・・ｎ番目の蓄電モジュール
３１・・・・１番目蓄電モジュールの充放電表示用LEDランプ
３２・・・・２番目蓄電モジュールの充放電表示用LEDランプ
３３・・・・３番目蓄電モジュールの充放電表示用LEDランプ
３０＋ｎ・・・ｎ番目蓄電モジュールの充放電表示用LEDランプ
４１・・・・１番目蓄電モジュールの破損表示用LEDランプ
４２・・・・２番目蓄電モジュールの破損表示用LEDランプ
４３・・・・３番目蓄電モジュールの破損表示用LEDランプ
４０＋ｎ・・・ｎ番目蓄電モジュールの破損表示用LEDランプ
９４・・・・電圧選択スイッチ
９５・・・・AC−DCインバータ
９６・・・・ＤＣ-ＤＣコンバータ
９７・・・・ＤＣ-ＤＣコンバータ
９８・・・・ＤＣ-ＤＣコンバータ
９９・・・・ＤＣ-ＤＣコンバータ
１００・・・・ＬＣＤ表示素子
【図１】
0003153468.tif 000003
【図２】
0003153468.tif 000004
【図３】
0003153468.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月16日(2009.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数個の小型電気二重層キャパシタを筐体に格納した蓄電電源であって、蓄電池への充電
電力は電灯線電力をＡＣ−ＤＣコンバータを用い、又太陽電池発電電力はＤＣ−ＤＣインバータを用いることによって交流と直流の両方が使用できるものであり、蓄電池からの放出電力はＤＣ−ＡＣコンバータを用いて交流に変換し、更にＤＣ−ＤＣインバータを用いることによって直流出力を可変電圧として取り出し、交流及び直流として供給できる可般型の多機能蓄電電源。
【請求項２】
蓄電電源に搭載される小型の電気二重層キャパシタからなる蓄電モジュールは、専用の小型筐体に入っており、その入出力用多芯端子は本体筐体に設置してある差し込み抜き出しが容易にできる受け口ジャックに挿入したものであって、該蓄電モジュールは負荷電気製品の電力量に応じて必要な数量を本体筐体に収納して使用することができる請求項１の多機能蓄電電源。
【請求項３】
電灯線からの交流電力及び太陽電池や風力発電等の直流電力は充放電監視制御装置からの指示信号を受けて動作する充電器と充電制御器に至り、充電器の中にあるＡＣ−ＤＣコンバータ及びＤＣ−ＤＣインバータを経て所望の電圧に変換された後に蓄電モジュールに充電される機能を持ち、且つ負荷電気製品への電力放出は該蓄電モジュールからＤＣ−ＡＣコンバータ及びＤＣ−ＤＣインバータを経て交流１００Ｖと直流の各種電圧として放出することができ、交流の受給電力が瞬時停電などで中断した場合でも交流の出力電力は中断することなく継続的に出力を出すことができ、同じく直流の受電電力が夜間・曇天や無風状態になって受電電力が中断しても、直流の出力電力は中断することなく継続的に出力を出すことができ、よって無停電電力電源として機能する請求項１の多機能蓄電電源。
【請求項４】
小型蓄電モジュールの個々の筺体には発光色の異なるＬＥＤが２個取り付けられ、その蓄電モジュールに充電または放電している時は一方のＬＥＤを例えば緑色に点灯し、一方蓄電モジュールが破損し、充放電が不可能な時は赤色のＬＥＤだけを点灯する動作をする請求項１の多機能蓄電電源。
【請求項５】
複数個の小型電気二重層キャパシタモジュールを筐体に格納した蓄電電源であって、筺体側面にＬＣＤ表示装置を設けて各モジュールの蓄電量が外部より監視できるように充電及び放電中のモジュール番号、充電入力及び出力電圧を表示し、リアルタイムで充電及び放電状態が分かる請求項１の多機能蓄電電源。
【請求項６】
蓄電電源以外の外部からの指示信号によって蓄電電源内の機能を制御し、複数台の蓄電電源を一体化するバスラインを備えた請求項１の多機能蓄電電源。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本考案は主に屋外で多様な電気製品を使用する際に用いる可搬型電源であって、交流、直流、各種電圧を供給する蓄電型電源に関する。
【背景技術】
【０００２】従来から屋外におけるキャンプ、祭りイベント、災害非難生活など電灯線の無い場所で使用する照明、通信、広報、風冷、調理器具など電気製品を使用する電源は、一次電池の乾電池、二次電池の充電可能なニッケル・水素、リチウム、ニッケルーカドミウム電池や鉛蓄電池が使用されている。懐中電灯、ラジオなどは乾電池でもよいが、使用する電力量が増えると乾電池型では電力容量が不足し、形状も重量も大きい鉛蓄電器が普及しており自動車内電装品などに広く使用されている。しかし鉛蓄電器は重量が重く繰り返し使用回数の寿命が短く、機器のメンテナンスが必要などの課題がある。鉛蓄電池を電気自動車の動力源として登用する場合は、急速放電や短時間蓄電、軽量化の種々の要請を満たすことができず、現状の自動車電源にはリチウムバッテリーが急伸しているが、更に使用性能の良い電気二重層キャパシタの開発が進んでおり、使用されるようになっている。【０００３】電気二重層キャパシタを用いたバッテリーは、化学反応を利用した従来の一次、二次電池と異なって物質変化を伴わないから性能の劣化が無く寿命が飛躍的に大きい特長を有している。更に、重量あたりの電気容量が大きくエネルギー密度が高いので急速放電電力が大きいし、充放電繰り返し使用回数もメモリー効果が無いので非常に高い。電解質として固体を使用したものでは液体を使用したものに較べてガス発生や液漏れも無く取り扱い処理が容易であり、使用している原料が炭素や高分子など比較的に環境に優しい材料なので、使用後の排気時の環境負荷が少なく次世代の蓄電電源として普及が急がれている。【０００４】従来から、大容量コンデンサを使用して動力電源とする提案がなされてきた。特許文献１はコンデンサの蓄電効率を高めるための充電回路に工夫を凝らしたものであり、特許文献２は個々の電気二重層キャパシタ蓄電モジュールには特性のばらつきがあり発熱があるので、その抑制や充電時間の短縮化を回路の操作によって達成するように工夫している。更に特許文献３では充電又は放電の停止状態を判定して回路制御により電力損失を抑える提案がある。その他、電気二重層キャパシタの特性を利用して蓄電特性を有効に利用する特許提案は数十件なされている一方、特殊な負荷に対する放電や、コンデンサ特性を良く認識した上の効率的な充電方式に関するものが殆んどである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−２９２６８３
【特許文献２】特開平２００２−２８１６８６
【特許文献３】特開平２００７−２５９６１５
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】現在まで開発されている電気二重層キャパシタの特長を使用した蓄電装置を具体的にて製品とするための特許提案がなされてきたが、従来の二次電池とは異なる特性を持つことからそれの制御に関する方式や回路操作の特許が殆どであった。この有用な蓄電器を日常生活の中でもっと有用な使用方法や必要な利用方法が望まれている。電灯線電力の無い場所における電気機器製品を使用する場合には内燃エンジン付き発電機又は大型蓄電電源等が必要となる。発電機や電源のメンテナンスや使用の簡便さを考慮すると可搬型の蓄電電源が望ましい。このような場合に使用する蓄電器は、メンテナンスが必要なく長期間安定して使用できるものが望ましい。【０００７】具体的な電気機器製品としては、キャンプ時や不時災害時に必然である電気照明、広報通信、加熱冷却調理、調理加工具、風冷器具、雪上車・スクータなどがある。夜間屋外作業用又は田畑や道路の照明及び屋内であっても市中電灯の無い場所での作業用の照明もある。これらの電気機器製品は直流を使用する特別仕様のものだけでなく、電灯線のある場所で常時使用している交流１００Ｖ電源の電気機器製品もある。遠隔地や山岳地で使用する機器として昼夜を問わず照度・雨水・風力観測とデータ伝送、離島山岳地での電話放送通信中継機器、更に可般用の工事現場で使用する標識案内・掲示照明電機器具など蓄電電源の用途は大変多いのであるから、多様な電圧の出力が望まれる。【０００８】蓄電電源を室内に持ち込んで使用する機会も存在する。充電は電灯線電源を使用して容易であるし、直流を使用する機器も室内には多数ある。若者が自室で直流各種電子機器や部品を動かす機会は多いし、年配者であっても個室で自分の為に操作する電気器具、電子部品もある。又近年は半導体素子の産業への普遍化に伴い、全ての電気機器や動力機器まで直流で動作するようになってきた。ＴＶ、ラジオ、アミューズメント器具、電子レンジ、洗濯機などにもマイコンが搭載されて１００Ｖ入力を受電するが、内部ではブースターを使い直流低電圧に変換して使用している。将来家庭内配電も直流化することが検討され始めている時代になり、家庭内での蓄電電源の使用機会は増えるものと見られる。現状でもオフィスなど電灯線のある場所における蓄電電源の用途としては業務用コンピュータ、電話・携帯中継機、通年監視災害警報機及び無線機などがある。これらの中には電源の中断を許さないものがあり、この」課題を解決する為にこれらの機器には停電対策が最重要であり、バックアップのエンジン発電機では瞬時停電を補えないので無停電電源が必要とされている。これらの状況に対応して一般には鉛バッテリーが普及しているが、鉛バッテリーは前述したように短寿命、低い瞬発時出力、大容積、多重量の欠点を持っていながら使用している。従来バッテリーに替わるものとして電気二重層キャパシタ蓄電装置が提案されてきたが、個々の電気製品に対応して使用する電源にはなっても、上述したような多様な仕様の電気製品に対応できる蓄電電源は未だできていない。【０００９】本考案蓄電電源の目標とするところを列挙すると以下の様になる。
（１）蓄電電源として使用するバッテリーは屋外はもとより屋内においても使用する可般型であること。電源は小型軽量であって大容量の充電能力を持ち、瞬時出力密度が高く取れるものであって充電時間が短時間であり、繰り返し充放電寿命が長く電解液補充や電池高官などのメンテナンスが不必要なものであること。
（２）蓄電電源は外部から電力の給電を受けて蓄電する。その場合の給電電力は多種類の交流・直流を受け入れ、受電場所は家屋内外を問わず、なるべく多くの選択肢を持つものが望ましい。このためには、家庭用電灯線を利用できることと同時に、屋外などでは太陽電池や風力発電、あるいは熱電発電や燃料電池など小電圧であってしかも電圧電流変動の大きい直流電力であっても利用できるものが望ましい。
（３）蓄電電源を用いて上記の多様な場所や条件の場合に使用する電気機器製品には、直流ばかりでなく交流を使用するものが数多くある。交流は一般家庭で使用する電気製品を屋外まで使用する際に是非必要である。又使用機器の電力量はキャンプ用ランプの数ワットから通信機器の数百Ｗ、数１０ＫＷまで存在するので、上記のこれら要請に容易に対処できる機能を持った蓄電電源が望まれる。
（４）直流電気機器の使用電圧はたとえばマイコンやパソコン用の６Ｖ、１２Ｖなど一定に決まったものばかりでなく２４，３６，４８Ｖなど数種類の出力を持つ電源が望ましい。【００１０】（５）蓄電モジュールの動作状況を逐次知るためには、充放電状況や動作の可非を知らせる指示部品が必要である。
（６）更に可般型蓄電電源を使用すると消費電力量と残存電力量、実時間の補充電力量を知る必要が大変大きくなる。小型でよいから多変数を選択して検知しｍ数量を表示できるものが望ましい。
（７）上述してきたように、望ましい蓄電電源には外部の電子機器パソコンなどからの要請を請けて、複数の特電電源を一体化して操作でき、出力電力も自由に制御するできるものが必要になる。蓄電電源自体を複数台所持して接続し、多様な電力供給を可能にする必要がある。上述した要請を一部又は部分的に解決している提案や製品は見られるが、これら上述の要請を満たす簡便で可般な蓄電電源は未だ市場に出ていない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本考案の電源は上記課題を解決する為に以下の手段を実施する。
（１）蓄電を行う電池には一次化学電池や鉛蓄電池を使用せず、電気二重層キャパシタを使用する。電気二重層キャパシタは小型であり、それが入った小型の筐体を蓄電モジュールとして複数個が電源筐体内に取り組まれている。この蓄電モジュールの各々は、その入出力端子ボードが本体筐体に設置されている受け口ジャックに容易に差し込み抜き出しできる構造になって取り付けられている。この電源本体筐体内に格納された複数個の蓄電モジュール筐体の搭載数は、負荷となる電気製品に必要とされる充電放出電力量に応じてあらかじめ必要な数量だけ筐体に収納して使用する。【００１２】（２）本考案の蓄電電源装置の本体筐体に２通りの充電電力入力口を設ける。即ち１つは電灯電源から受電する交流の受口コンセントであり、もう一方は直流電力を受電する受け口端子（又はコネクタの受け口でも良い）である。受電した交流は充放電監視装置から制御信号を受ける充電システムを経由して直流として電気二重層蓄電モジュールに入り、最適な電流電圧とタイミングに制御されて蓄電モジュールを充電する。本充電システムには電灯線交流電力を直流変換するＡＣ−ＤＣコンバータが含まれる。一方、端子から受電した直流電力も充放電監視装置から制御信号を受ける充電システムを経由して、最適な状況に処理調整された直流の充電電流を蓄電モジュールに流入し充電する。本充電システムには変動する直流電力絵を電気二重層蓄電モジュールに最適な状態で蓄電する為のＤＣ−ＤＣインバータが含まれている。【００１３】（３）負荷となる電気製品の容量が大きい場合に対応し、蓄積電力量容量を増やすにはキャパシタの容量を増やす。その為に小型蓄電モジュールを２個〜３個を並列接続したブロックを単位に取り扱う。蓄電される蓄電モジュールやブロック群の接続は基本的に直列接続であり、ブロック毎に充電と放電を行う。【００１４】（４）本考案の蓄電電源の本体筐体には、蓄電した電力を出力する出力端子を２種類設ける。一つは交流１００Ｖ用のコンセント型出力端子であり、もう一方は直流用の出力端子である。筐体内部には直流出力の電圧を切り替えるための切り替えスイッチが設けられている。【００１５】（５）小型蓄電モジュール筐体には発色の異なる２種類のＬＥＤランプが取り付けられる。この一方は蓄電ブロックの動作が充電か放電かを区別するものであり、他方は蓄電モジュールの作動性能が正常であるか、破損していないかを判別するものである。【００１６】（６）蓄電電源本体の正面にはＬＣＤデジタル数値表示素子が設置され、この表示素子は蓄電電源の充電状況や出力放電状況を常時監視するものである。【００１７】（７）蓄電電源の入力や出力電力を外部からの信号によって制御するために制御信号バスラインを設ける。こうすることによって複数台の蓄電電源が各々の負荷電気製品に応じた出力を供給することができるようになる。
【考案の効果】
【００１８】本考案の電源は、室内や屋外を問わず使用する電気製品に対し多様な手段によって供給電力を蓄電し、市販電気機器及び屋外使用電気機器に対して多様な電力を供給する可般型蓄電電源である。本考案の効果の一つは電力の蓄電・放電を行う電池として電気二重層キャパシタを採用することである。このことによって従来の鉛蓄電池では得られなかった、多数回の充放電が可能となって長寿命化が図れ、蓄電性能劣化による頻繁な電池交換メンテナンスからの開放、瞬時の大電流放電や超短時間充電、単位重量・単位面積当たり蓄電容量の増大化等の課題が解決し非常に使い易い電源とすることができる。【００１９】次に、本考案の蓄電電源は容易に挿入離脱のできる小型の蓄電キャパシタモジュールを集合したものであるので、本電源を使用する場合の負荷の電力量に応じて蓄電モジュールを容易に抜き差ししてモジュール数を増減できる。更にモジュール電極はディップピンの切り替えによって容易に切り替え接続することができる。このことでモジュールは一個づつ独立に直流接続したり、又複数個のモジュールを並列接続してモジュールブロックを形成し、このブロックを直列に接続することで容易に電力量（エネルギー密度）を加減しモジュールの蓄電放出の効率を高めることができる。【００２０】次に本考案の電源は、蓄電する電力源として家庭用の交流電力の他に、屋外で得られる太陽光発電、風力発電、熱電発電や燃料電池を電力源とすることができることである。また通常の内燃エンジン付自動車や将来の電気自動車が自家発電する直流電力からも蓄電できるので、多様な電力を蓄電し、様々な電圧を必要とする電気機器全てに対応できるものとなる。即ちその使用例として、屋外においては夜間の電灯照明用や調理器、風冷器、通信機器等の直流電力としての電源と同時に、交流１００Ｖ出力があるので、屋内で日常使用している家庭電気器具用にも使用することができ利用機器の範囲が広い効果を生む。例えば屋外活動として屋外キャンプ、レクリエーション集会などのレジャー、屋台営業、建築土木作業、遠隔地や出張作業地における農作業、土木地形監視観察、中継装置稼動などの場合に利用される。屋外で蓄電された余剰電力は、市中電力として売電することも可能である。【００２１】屋外ばかりでなく室内においても本考案の交流出力は無停電電源（ＩＰＳ）として重要電子機器の緊急時の保護として役立つ効果は大きい。また、通常の蓄電電源が屋外でのみ使用できる装置であると、日常の普段では屋外の使用機会が少ないので使用する機会がなくて利用価値が下がるのに対し、本電源は屋内での使用機会が増えるので普段でも利用頻度が増え、所持する商品価値が大きい。【００２２】本考案の蓄電電源は直流の出力電圧を容易に切り替えることができる。３〜４種類の電圧を得られることは、使用する負荷電気機器の種類を増やすことができ、大変便利である。【００２３】また蓄電電源として使用する際に、蓄電モジュールの動作状況を確認できることは電源操作に安心感を与える。ＬＥＤの点滅を目視するだけで差動状況を把握することができる。【００２４】更に蓄電電源の残留電力や充電途中の蓄電量を電圧指示としてＬＣＤ表示されることは、使用者への安心感を与えることになり、使用上の効果として挙げることができる。従来から使用されている鉛バッテリーの使用時においては、残存量がわからないことは大変不安な状態であった。【００２５】本考案の電源は外部からの信号で機能を変化できるリモートバスラインを備えている。本電源は利用する観点からは大変使いやすいものであるから、屋内において各種電気機器の電源として使用する際、複数台数の蓄電電源を共通の電源として一体化して使用したり、入力電源の切り替え、出力電力の交流・直流の切り替え、直流電圧の変更が外からの指令によって自由に行えるのは、使用上大変便利で好ましい。以上多機能を持った蓄電電源の使用上の効果は大変大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】蓄電電源の正面図
【図２】蓄電電源の裏側の図
【図３】本蓄電電源のブロックダイヤグラム
【考案を実施するための形態】
【００２７】本考案の多機能蓄電電源の実施例を図面を持って説明する。本考案電源の機能は、市中電灯線の交流電力や屋外の太陽電池等の直流発電電力を複数個の小型二次蓄電池の集合体に蓄え、交流・直流・多種類直流電圧として出力するものである。蓄電装置の作動状況が簡易に認識できる表示部品等を搭載し、多機能な蓄電装置としてこれをひとつの筺体に纏めたものである。その筺体の大きさは電源ラックに搭載可能な矩形形状であり、図１はその正面の概観である。
【００２８】蓄電池は小型の電気二重層キャパシタのパックを小型の筐体に収納して蓄電モジュール２１，２２，２３、・・・２０＋ｎとしたものである。該蓄電モジュールに収納してある個々のキャパシタには誘電容量３，６００ファラッドの電気二重層キャパシタを用いた。これの電力量は１２Ｖ仕様であり７２Ｗｈの容量を持ったものである。実施例の蓄電電源にはモジュールを１０個収納しているので、この蓄電電源一台の電力容量は７２０Ｗｈとなる。該蓄電モジュール２１，２２，２３、・・・２０＋ｎは、電源本体筐体１に差し込み収納されている。各蓄電モジュールには筐体１への出し入れ時に使用する取手１１，１２，１３、・・・１０＋ｎが設けられている。又各モジュール正面には青と赤色の２種類のＬＥＤ３１，３２，３３、・・・３０＋ｎ及び４１，４２，４３、・・・４０＋ｎが設けてある。このＬＥＤランプ３１、３２，３３・・・３０＋ｎはそのモジュールに充電している時は点灯し、放電になると点滅を繰り返す。該モジュールが放電しきった時や、該モジュールに充電も放電もしていない時は消灯したままである。各モジュール筐体にはもう一種類の破損表示用ＬＥＤ４１，４２，４３、・・・４０＋ｎが設置される。これは動作不能になったモジュールを指示するものであり、高発熱などによる破損など蓄電不能状態の時に点灯する。このランプの点灯によりモジュールの除去や交換がおこなわれる。この蓄電モジュールの搭載数は、負荷となる電気製品に必要とされる電力量に応じてあらかじめ必要な数量だけ筐体に収納できる。またこのモジュールの結線は、負荷となる出力の電気容量の大小に応じピンを切り替えて各々を直列に結線したり、また複数モジュールを並列に結線してそれらのモジュールブロックを構成し、ブロックを直列に結線することもできる。電源筐体１の正面にはＬＣＤの小型デジタル表示素子が取り付けられ、作動中の蓄電モジュール番号、それに流入する充電電圧、放電中の電圧が表示される。
【００２９】筐体１の裏側を図２に示す。ここには電灯線電力の交流を受電する入力コネクタ３と外部からの直流電力を受電する直流入力端子４がある。交流電力の電圧は１００〜２２０Ｖに対応しているので国内だけでなく海外でも使用できる。直流電力は不安定な発電をする太陽電池や風力発電機などに対応しており、微少電圧から５０Ｖまで対応して受電できる。出力用には交流用の交流出力プラグソケット６と直流出力用の直流出力端子５が設けられている。交流出力電圧は１００Ｖであり、直流出力電圧は筐体内部にある切り替えスイッチ９４を選択することにより６、１２，２４，３６Ｖが得られる。さらに筐体の裏側から外部パソコンや電子制御装置専用に１２Ｖの電源ケーブル７が設けられている。可般型蓄電電源なので屋外で各種電子機器を使用する機会が多いので専用の電源ケーブルを保持するものである。又、本考案の複数台の蓄電電源を外部信号によって自由に駆使して使用するため、制御信号用バスラインケーブル８を設けた。
【００３０】受電した電力の制御と蓄電モジュールへの充電、モジュールからの電力の制御と出力の結線を図３に示す。外部からの交流入力電力はソケット３から充電器９１に入り、該充電器内にあるＤＣ−ＤＣインバータ及びＡＣ−ＤＣコンバータによって１２Ｖに整流され充放電制御器９２に導入される。一方太陽電池や風力発電などで発電した直流電力は端子４を経て充電器９１に入る。入力してくる直流は通常は電圧の変動が大変激しい。例えば太陽電池パネルの出力は昼間の晴天時にはセルの結線によって異なるが６〜２４Ｖであるが、日の出前や日没後また雨天や曇天になると極端に出力が減少し電圧も殆どゼロになるほど低い。そのため充電器では昇圧機能を持ち、交流も直流も１２Ｖに調圧して蓄電モジュール２１，２２、２３、・・・２０＋ｎを十分に満たせる充電電流を充放電制御器９２に送る。また充電器９１は入電している電力がどちらの電力であるかを検知し、充放電監視装置９３に信号を送る。
【００３１】充放電制御器９２は充放電監視装置９３の指示によって充電器からの電力を蓄電モジュール２１，２２，１３、・・・２０＋ｎに送って該モジュールを充電したり、蓄電されたモジュールの電力を出力側に送るという電力の切り替え操作を行う。充放電監視装置９３は充電器９１からの受電状況信号を受け、また充放電制御器を通して各蓄電モジュールへの充電電圧や放電時の電圧、更に出力側の負荷電気機器の有無を検知し、個々の蓄電モュール２１，２２、・・・、２０＋ｎの動作状況を指示するＬＥＤ３１，３２，３３、・・・３０＋ｎ、４１，４２，４３、・・・４０＋ｎの点滅を操作する。ＬＥＤ３１，３２、３３、・・・３０＋ｎは蓄電モジュールの充電および放電状態を点滅で指示し、ＬＥＤ４１，４２、４３、・・・４０＋ｎは蓄電モジュールの破損や動作不十分を点灯指示する。又充放電監視装置９３は先に得た作動中の蓄電モジュールの番号、充電中の直流入力の電圧、放電電圧等の情報を、ＬＣＤ表示素子１００にデジタル表示する。
【００３２】蓄電モジュール群から充放電制御器９２を経て出る電圧は１２Ｖであって、出力はこの電力を各種負荷となる電気機器への出力として用いる。蓄電された電力を交流で出力するにはコンバータ９５で交流１００Ｖに昇圧して交流出力プラグソケット５に結線される。
多様な電圧値を持つ直流出力は、充放電制御器９２からの出力を昇圧して得られる。充放電制御器９２からの出力は電圧切り替えスイッチ９４を通過するが、このスイッチの各接点端にはＤＣ−ＤＣインバータ９６、９７、９８，９９が接続されており、充放電制御器９２からの出力電力を例えばインバータ９６では６Ｖ、インバータ９７では１２Ｖ、インバータ９８では２４Ｖ、インバータ９９では３６Ｖに変換されて出力端６に接続されている。出力端７は屋外で使用するパーソナルコンピュータ専用の電源として頻繁に使用され、又大変便利に利用される出力端子としたものである。
【００３３】本考案の蓄電電源には外部制御を可能にするバスライン７を設けている。本考案の電源は本来該電源一台に接続した電気製品を駆動するものであるが、複数台の本考案の蓄電電源を用意し、それらを外部制御バスライン７によって連動させることにより更に大容量の負荷電気機器類をも作動できるようにしたり、多数の電気機器に別個に給電して制御作動することができるようになる。
【符号の説明】
【００３４】１・・・・電源筺体
３・・・・電灯線入力ソケット
４・・・・直流入力端子
５・・・・交流出力プラグソケット
６・・・・直流出力端子
７・・・・パソコン用電源ケーブル
８・・・・制御信号用バスラインケーブル
１１・・・・１番目の蓄電モジュール筺体の取っ手
１２・・・・２番目の蓄電モジュール筺体の取っ手
１３・・・・３番目の蓄電モジュール筺体の取っ手
１０＋ｎ・・・ｎ番目の蓄電のジュール筺体の取っ手
２１・・・・１番目の蓄電モジュール
２２・・・・２番目の蓄電モジュール
２３・・・・３番目の蓄電モジュール
２０＋ｎ・・・ｎ番目の蓄電モジュール
３１・・・・１番目蓄電モジュールの充放電表示用ＬＥＤランプ
３２・・・・２番目蓄電モジュールの充放電表示用ＬＥＤランプ
３３・・・・３番目蓄電モジュールの充放電表示用ＬＥＤランプ
３０＋ｎ・・・ｎ番目蓄電モジュールの充放電表示用ＬＥＤランプ
４１・・・・１番目蓄電モジュールの破損表示用ＬＥＤランプ
４２・・・・２番目蓄電モジュールの破損表示用ＬＥＤランプ
４３・・・・３番目蓄電モジュールの破損表示用ＬＥＤランプ
４０＋ｎ・・・ｎ番目蓄電モジュールの破損表示用ＬＥＤランプ
９１・・・・充電器
９２・・・・充放電制御器
９３・・・・充放電監視装置
９４・・・・電圧選択スイッチ
９５・・・・ＡＣ−ＤＣコンバータ
９６・・・・ＤＣ−ＤＣインバータ
９７・・・・ＤＣ−ＤＣインバータ
９８・・・・ＤＣ−ＤＣインバータ
９９・・・・ＤＣ−ＤＣインバータ
１００・・・・ＬＣＤ表示素子