(57)【要約】電荷リレーエンハンサ及びエンハンサを具備した太陽電池システムに関し、特に太陽電池で生成された電荷を充電器に伝達するのに使われる電荷リレーエンハンサ及びエンハンサを具備した太陽電池システムに関する。制御信号に基づいて選択された互いに異なる極性を持つ二つの電源電圧の一つの電源電圧を利用し電荷を誘導して、誘導された電荷をポンピングする電荷誘導及びポンピング装置と、入力端子に入力される前記電荷を二つの入出力端子を通じて前記電荷誘導及びポンピング装置に伝達して、前記電荷誘導及びポンピング装置でポンピングされた電荷を前記二つの入出力端子を通じてそれぞれ受信した後に出力端子に出力する電荷経路選択装置とを具備する。【選択図】図１
2013516948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号に基づいて選択された互いに異なる極性を持つ二つの電源電圧の一つの電源電圧を利用し電荷を誘導して、誘導された電荷をポンピングする電荷誘導及びポンピング装置と、
入力端子に入力される前記電荷を二つの入出力端子を通じて前記電荷誘導及びポンピング装置に伝達して、前記電荷誘導及びポンピング装置でポンピングされた電荷を前記二つの入出力端子を通じてそれぞれ受信した後に出力端子に出力する電荷経路選択装置とを具備することを特徴とする電荷リレーエンハンサ。
【請求項２】
前記電荷誘導及びポンピング装置は、
制御信号に基づいて選択された互いに異なる極性を持つ二つの電源電圧の一つの電源電圧を利用して電荷を誘導して、誘導された電荷をポンピングする第１電荷誘導及びポンピング装置と、
前記制御信号に基づいて選択された互いに異なる極性を持つ二つの電源電圧の一つの電源電圧を利用して前記電荷を誘導して、誘導された電荷をポンピングする第２電荷誘導及びポンピング装置とを具備することを特徴とする請求項１に記載の電荷リレーエンハンサ。
【請求項３】
前記制御信号は、前記第１電荷誘導及びポンピング装置が二つの電源電圧の中で第１電源電圧を選択している期間には、前記第２電荷誘導及びポンピング装置が残り電源電圧である第２電源電圧を選択するように指示して、前記第１電荷誘導及びポンピング装置が二つの電源電圧の中で第２電源電圧を選択している期間には、前記第２電荷誘導及びポンピング装置が残り電源電圧である第１電源電圧を選択するように指示することを特徴とする 請求項２に記載の電荷リレーエンハンサ。
【請求項４】
前記電荷経路選択装置は、一端子が前記入力端子に繋がれて他の一端子は第１入出力端子に繋がれた第１ダイオードと、一端子が前記入力端子に繋がれて他の一端子は第２入出力端子に繋がれた第２ダイオードと、一端子が前記第１入出力端子に繋がれて他の一端子は前記出力端子に繋がれた第３ダイオードと、一端子が前記第２入出力端子に繋がれて他の一端子は前記出力端子に繋がれた第４ダイオードとを具備することを特徴とする請求項３に記載の電荷リレーエンハンサ。
【請求項５】
前記電荷経路選択装置は、Ｎを１以上の定数として、一端子が前記入力端子に繋がれて他の一端子は第（２Ｎ＋１）入出力端子に繋がれた第（４Ｎ＋１）ダイオードと、一端子が前記入力端子に繋がれて他の一端子は第２Ｎ入出力端子に繋がれた第（４Ｎ＋２）ダイオードと、一端子が前記第（２Ｎ＋１）入出力端子に繋がれて他の一端子は前記出力端子に繋がれた第（４Ｎ＋３）ダイオードと、一端子が前記第２Ｎ入出力端子に繋がれて他の一端子は前記出力端子に繋がれた第（４Ｎ＋４）ダイオードとをさらに具備していることを特徴とする請求項３に記載の電荷リレーエンハンサ。
【請求項６】
前記電荷経路選択装置は、Ｎを１以上の定数として、一端子が前記入力端子に繋がれて他の一端子は第（２Ｎ＋１）入出力端子に繋がれた第（４Ｎ＋１）ダイオードと、一端子が前記入力端子に繋がれて他の一端子は第２Ｎ入出力端子に繋がれた第（４Ｎ＋２）ダイオードと、一端子が前記第（２Ｎ＋１）入出力端子に繋がれて他の一端子は前記出力端子に繋がれた第（４Ｎ＋３）ダイオードと、一端子が前記第２Ｎ入出力端子に繋がれて、他の一端子は前記出力端子に繋がれた第（４Ｎ＋４）ダイオードとをさらに具備していることを特徴とする請求項３に記載の電荷リレーエンハンサ。
【請求項７】
前記電荷経路選択装置の入力端子に入力される電荷は太陽電池から印加される電荷であることを特徴とする請求項１に記載の電荷リレーエンハンサ。
【請求項８】
前記電荷は電子または正孔のどちらか一方であることを特徴とする請求項７に記載の電荷リレーエンハンサ。
【請求項９】
前記電荷経路選択装置の出力端子に出力されるポンピング電荷は充電用バッテリーに送信されることを特徴とする請求項１に記載の電荷リレーエンハンサ。
【請求項１０】
前記電荷経路選択装置の出力端子に出力されるポンピング電荷は充電用バッテリーに送信されることを特徴とする請求項１に記載の電荷リレーエンハンサ。
【請求項１１】
ある期間には電荷供給源から電荷を誘導して他のある期間には前記誘導された電荷をポンピングする第１電荷誘導及びポンピング装置と、
前記ある期間には電荷をポンピングして、前記他のある期間には前記電荷供給源から電荷を誘導する第２電荷誘導及びポンピング装置と、及び前記電荷供給源から電荷を前記第１電荷誘導及びポンピング装置と前記第２電荷誘導及びポンピング装置に伝達して、前記第１電荷誘導及びポンピング装置と前記第２電荷誘導及びポンピング装置でポンピングされた電荷を切り替えながら電荷充電装置で伝達する電荷経路選択装置を具備することを特徴とする電荷リレーエンハンサ。
【請求項１２】
前記第１電荷誘導及びポンピング装置と前記第２電荷誘導及びポンピング装置は、前記電荷が電子である場合には、正電位を持つ電源電圧を利用して電子を誘導し、誘導された電子は負電位を持つ電源電圧を利用してポンピングするし、前記電荷が正孔である場合には負電位を持つ電源電圧を利用して正孔を誘導し。誘導された正孔は正電位を持つ電源電圧を利用してポンピングすることを特徴とする請求項１１に記載の電荷リレーエンハンサ。
【請求項１３】
前記電荷供給源は太陽電池であることを特徴とする請求項１１に記載の電荷リレーエンハンサ。
【請求項１４】
前記電荷充電装置は充電用バッテリーであることを特徴とする請求項１１に記載の電荷リレーエンハンサ。
【請求項１５】
電荷経路選択装置は、前記電荷供給源から伝達された電荷を第１電荷誘導及びポンピング装置で伝達する第１電荷伝達装置と、前記電荷供給源から伝達した電荷を第２電荷誘導及びポンピング装置で伝達する第２電荷伝達装置と、前記第１電荷誘導及びポンピング装置からポンピングされた電荷を前記電荷充電装置で伝達する第３電荷伝達装置と、及び前記第２電荷誘導及びポンピング装置からポンピングされた電荷を前記電荷充電装置で伝達する第４電荷伝達装置を具備して、前記四つの電荷伝達装置は一方向だけで前記電荷を伝達することを特徴とする請求項１１に記載の電荷リレーエンハンサ。
【請求項１６】
前記四つの電荷伝達装置は、ダイオードやトランジスターで具現されることを特徴とする請求項１５に記載の電荷リレーエンハンサ。
【請求項１７】
太陽電池と、電荷リレーエンハンサと、及び充電用バッテリーを具備して、前記電荷リレーエンハンサはある期間には前記太陽電池から電荷を誘導して他のある期間には前記誘導された電荷をポンピングする第１電荷誘導及びポンピング装置と、
前記ある期間には電荷をポンピングして、前記他のある期間には前記太陽電池から電荷を誘導する第２電荷誘導及びポンピング装置と、
前記太陽電池から電荷を前記第１電荷誘導及びポンピング装置と前記第２電荷誘導及びポンピング装置とに伝達して、前記第１電荷誘導及びポンピング装置と前記第２電荷誘導及びポンピング装置でポンピングされた電荷を切り替えながら前記充電用バッテリーに伝達する電荷経路選択装置とを具備することを特徴とする太陽電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電荷リレーエンハンサ及びエンハンサを具備した太陽電池システムに関し、特に太陽電池で生成された電荷を充電器に伝達するのに使われる電荷リレーエンハンサ及びこのエンハンサを具備した太陽電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、化石燃料の使用による気候の変動を最小限にするために自然エネルギー即ち太陽及び風に含まれたエネルギーの使用に対して関心が高まっている。その中心にあるのは、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池の使用である。
【０００３】
太陽電池（Solar Cell）は光電効果を利用する装置で太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換する。光電効果は光に露出された板金から電子が発生する原因を糾明する過程で導出されたもので、光が粒子の性質を持つということを証明したのである。光粒子は光子（Photon）と言うもので、運動した光子が太陽電池の板金に衝突してその運動エネルギーにあたる陽電子を板金から生成し、太陽電池は生成された電子を保存する。
【０００４】
太陽電池の効率に影響を与える因子には、太陽電池の表面から太陽光が反射される量及び太陽電池の内部抵抗による損失などがある。
【０００５】
常用化された太陽電池の表面は普通低鉄分強化ガラスやエポキシ樹脂になっている。非反射コーティング（AR Coating）処理になっていないガラスやエポキシ樹脂表面では約１０％位の反射が起きる。太陽電池で発生した電気エネルギーが太陽電池自らの電気抵抗によって熱エネルギーで損失する量も相当多い。また太陽電池がすべての波長の光を電気に変換させないのは、波長によって変換率が互いに異なるからである。
【０００６】
前記のような理由で入射される光エネルギーは全て電気エネルギーに変換されないが、この部分に対しては除外して、生成された電気エネルギーを漏洩のような損失なしに充電するのが要求される。従来の場合、太陽電池に蓄積された電気エネルギーすなわち複数の電子が充電池に伝達することができずに生成された電子の個数に対する充電に使われた電子の個数の割合が非常に低く、変換効率を大きく減少させる原因であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は前記のような問題を解決するためであり、本発明が解決しようとする技術的課題は、太陽電池で生成された電子を最大限損失なしに充電池に伝達する電荷リレーエンハンサ（Enhancer）を提供することにある。
【０００８】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、太陽電池で生成された電子を最大限損失なしに充電池に伝達する電荷リレーエンハンサを具備する太陽電池システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記技術的課題を成すための本発明の電荷リレーエンハンサは、電荷誘導及びポンピング装置と電荷経路選択装置を具備する。前記電荷誘導及びポンピング装置は制御信号に基づいて選択された互いに異なる極性を持った二つの電源電圧の一つの電源電圧を利用して電荷を誘導し、誘導された電荷をポンピングする。前記電荷経路選択装置は入力端子に入力される前記電荷を二つの入出力端子を通じて前記電荷誘導及びポンピング装置に伝達して、前記電荷誘導及びポンピング装置からポンピングされた電荷を前記二つの入出力端子を通じてそれぞれ受信した後に出力端子に出力する。
【００１０】
前記第１電荷誘導及びポンピング装置は制御信号に基づいて選択された互いに異なる極性を持つ二つの電源電圧の一つの電源電圧を利用して電荷を誘導して、誘導された電荷をポンピングする。前記第２電荷誘導及びポンピング装置は前記制御信号に基づいて選択された互いに異なる極性を持つ二つの電源電圧の一つの電源電圧を利用して前記電荷を誘導して誘導された電荷をポンピングする。
【００１１】
前記電荷経路選択装置は入力端子に入力される前記電荷を二つの入出力端子を通じて前記第１電荷誘導及びポンピング装置、前記第２電荷誘導及びポンピング装置にそれぞれ伝達して、前記第１電荷誘導及びポンピング装置、前記第２電荷誘導及びポンピング装置からポンピングされた電荷を前記二つの入出力端子を通じてそれぞれ受信した後に出力端子に出力する。
【００１２】
前記技術的課題を成すための本発明の他の電荷リレーエンハンサは、第１電荷誘導及びポンピング装置、第２電荷誘導及びポンピング装置、そして電荷経路選択装置を具備する。
【００１３】
前記第1電荷誘導及びポンピング装置はある期間には電荷供給源から電荷を誘導して他のある期間には前記誘導された電荷をポンピングする。前記第２電荷誘導及びポンピング装置は前記ある期間には電荷をポンピングして、前記他のある期間には前記電荷供給源から電荷を誘導する。
【００１４】
前記電荷経路選択装置は前記電荷供給源から電荷を前記第１電荷誘導及びポンピング装置、前記第２電荷誘導及びポンピング装置に伝達して、前記第１電荷誘導及びポンピング装置及び前記第２電荷誘導及びポンピング装置でポンピングされた電荷を交替しながら電荷充電装置で伝達する。
【００１５】
前記他の技術的課題を成すための本発明による太陽電池システムは、太陽電池、電荷リレーエンハンサ及び充電用バッテリーを具備する。前記電荷リレーエンハンサは第１電荷誘導及びポンピング装置、第２電荷誘導及びポンピング装置及び電荷経路選択装置を具備する。前記第１電荷誘導及びポンピング装置はある期間には前記太陽電池から電荷を誘導して他のある期間には前記誘導された電荷をポンピングする。
【００１６】
前記第２電荷誘導及びポンピング装置は前記ある期間には電荷をポンピングして、前記他のある期間には前記太陽電池から電荷を誘導する。前記電荷経路選択装置は前記太陽電池から電荷を前記第１電荷誘導及びポンピング装置、前記第２電荷誘導及びポンピング装置に伝達して、前記第１電荷誘導及びポンピング装置、前記第２電荷誘導及びポンピング装置でポンピングされた電荷を交替しながら前記充電用バッテリーに伝達する。
【発明の効果】
【００１７】
前述したように、本発明による電荷リレーエンハンサ及びエンハンサを具備した太陽電池システムは、太陽電池で生成された電荷を最大限充電装置に伝達することができるので太陽電池で生成された電荷が電荷充電装置に伝達する効率を最大限大きくすることができる長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による電荷リレーエンハンサを具備する太陽電池システムのブロック図である。
【図２】図１に図示された本発明による電荷リレーエンハンサを具備する太陽電池システムの実施例を示す図である。
【図３】第１電荷誘導及びポンピング装置１２０に電子が誘導されて第２電荷誘導及びポンピング装置１３０が誘導された電子をポンピングする電子の流れを現わした図である。
【図４】第２電荷誘導及びポンピング装置１３０に電子が誘導されて第１電荷誘導及びポンピング装置１２０が誘導された電子をポンピングする電子の流れを現わした図である。
【図５】図１に図示された本発明による電荷リレーエンハンサを具備する太陽電池システムの他の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明による電荷リレーエンハンサ及びエンハンサを具備した太陽電池システムをより詳しく説明する。本発明を説明するにおいて係わる公知技術または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨と直接的に関係がないと判断される場合にはその詳細な説明は省略する。
【００２０】
そして、後述される用語は本発明での機能を考慮して定義された用語としてこれはクライアントや運用者、使用者の意図または慣例などによって変わるために、使われる用語定義は本明細書全般にわたった内容を基礎として解釈されなければならない。図面全体にかけて同じ参照番号は同じ構成要素を示す。
【００２１】
図１は本発明による電荷リレーエンハンサを具備する太陽電池システムのブロック図である。図１を参照すれば、電荷リレーエンハンサ（Electron Relay Enhancer）１００は太陽電池１５０で生成された電荷を充電用バッテリー１６０に伝達する機能を遂行して、２個の電荷誘導およびポンピング装置１２０、１３０及び電荷経路選択装置１１０を具備する。
【００２２】
第１電荷誘導及びポンピング装置１２０は制御信号ＣＯＮに基づいて選択された互いに異なる極性を持った二つの電源電圧Ｖ＋、Ｖ―の一つの電源電圧を利用して電荷を誘導してポンピング（pumping）する機能を行う。
【００２３】
第２電荷誘導及びポンピング装置１３０は制御信号ＣＯＮに基づいて選択された互いに異なる極性を持つ二つの電源電圧Ｖ＋、Ｖ―の一つの電源電圧を利用して電荷を誘導して電荷をポンピングする機能を行う。
【００２４】
電荷経路選択装置１１０は入力端子に受信された電荷を二つの入出力端子を通じて第１電荷誘導及びポンピング装置１２０、第２電荷誘導及びポンピング装置１３０にそれぞれ伝達して、第１電荷誘導及びポンピング装置１２０、第２電荷誘導及びポンピング装置１３０でポンピングされた電荷を２個の入出力端子を通じてそれぞれ受信した後に出力端子に出力する機能を行う。
【００２５】
本発明の電荷リレーエンハンサは名前で分かるように電荷すなわち電子だけでなく正孔の伝達効率を高める所で使われることができる。しかし発明の理解を易しくするために、電荷生成装置を太陽電池に限定して説明する。従って生成される電荷は電子になる。正孔の場合に適用させるために以下に説明される装置を適切に修正するのはこの分野の一般的な技術者なら誰でも可能である。
【００２６】
図２は図１に図示された本発明による電荷リレーエンハンサを具備する太陽電池システムの実施例である。図２を参照すれば、電荷経路選択装置１１０は四つのダイオードＤ１〜Ｄ４を具備する。
【００２７】
第１ダイオードＤ１は一端子が入力端子Ｉｎに繋がれて他の一端子は第１入出力端子Ｉ／Ｏ１に繋がれる。第２ダイオードＤ２は一端子が入力端子Ｉｎに繋がれて他の一端子は第２入出力端子Ｉ／Ｏ２に繋がれる。
【００２８】
第３ダイオードＤ３は一端子が第１入出力端子Ｉ／Ｏ１に繋がれて他の一端子は出力端子Ｏｕｔに繋がれる。第４ダイオードＤ４は一端子が第２入出力端子Ｉ／Ｏ２に繋がれて他の一端子は出力端子Ｏｕｔに繋がれる。ここでは電荷を一方向だけで伝達する電荷伝達装置でダイオードを例にあげた。
【００２９】
しかしトランジスタで電荷伝達装置を具現するのも可能である。電荷を一方向だけで伝達する電荷伝達装置を電荷経路選択装置１１０に使う理由は本発明の動作特性を説明する図３及び図４の説明から明らかに理解することができる。
【００３０】
第１電荷誘導及びポンピング装置１２０は第１キャパシタＣ１及び第１スイッチＳＷ１を具備する。第１キャパシタＣ１は一端子が第１入出力端子Ｉ／Ｏ１に繋がれる。第１スイッチＳＷ１は制御信号ＣＯＮに基づいて選択された第１電源電圧Ｖ＋及び第２電源電圧Ｖ―中一つの電源電圧を第１キャパシタＣ１の他の一端子でスイチングする。
【００３１】
第２電荷誘導及びポンピング装置１３０は第２キャパシタＣ２及び第２スイッチＳＷ２を具備する。第２キャパシタＣ２は一端子が第２入出力端子Ｉ／Ｏ２に繋がれる。第２スイッチＳＷ２は制御信号ＣＯＮに基づいて選択された第１電源電圧Ｖ＋及び第２電源電圧Ｖ―の一つの電源電圧を第２キャパシタＣ２の他の一端子でスイチングする。ここでスイッチは単一トランジスター、二つのトランジスターで具現されるトランスミッションゲート、またはリレーなどが使われる。
【００３２】
以下では図２に図示された本発明による電荷リレーエンハンサー（Electron Relay Enhancer）の動作に対して説明する。以下の説明ではダイオードの２個の端子をＰ型端子及びＮ型端子だと仮定する。ここでＰ型端子はＰＮダイオードのＰ型不純物が含まれた活性領域（Active Area）を意味している。Ｎ型端子はＮ型不純物が含まれた活性領域を意味する。電子はＮ型端子からＰ型端子に移動しやすく、正孔はＰ型端子からＮ型端子に移動しやすいが、反対の場合はＰＮ接合で形成された電位障壁のため成り立たない。
【００３３】
太陽電池１５０から伝達された電子は第１ダイオードＤ１及び第２ダイオードＤ２のＮ型端子に入力される。第１ダイオードＤ１を通過した電子は第１入出力端子Ｉ／Ｏ１から第１電荷誘導及びポンピング装置１２０と第３ダイオードＤ３に移動が可能である。
【００３４】
同じく第２ダイオードＤ２を通過した電子は第２入出力端子Ｉ／Ｏ２から第２電荷誘導及びポンピング装置１３０と第４ダイオードＤ４に移動が可能である。第３ダイオードＤ３及び第４ダイオードＤ４を通過した複数の電子は、充電用バッテリー１６０に伝達して蓄積される。
【００３５】
第１電荷誘導及びポンピング装置１２０に含まれた第１キャパシタＣ１の他の一端子には制御信号ＣＯＮの値によって第１電源電圧Ｖ＋及び第２電源電圧Ｖ―の一つの電源電圧が繋がれる。ここで第１電源電圧Ｖ＋は正（陽）の電位を持っており、第２電源電圧Ｖ―は負（陰）の電位を持つ。
【００３６】
太陽電池で生成された複数の電子は第１ダイオードＤ１を経て第１入出力端子Ｉ／Ｏ１に伝達して、こちらに伝達した複数の電子は第３ダイオードＤ３を経て充電用バッテリー１６０に移動する又は第１電荷誘導及びポンピング装置１２０に移動することができる。
【００３７】
このとき第１キャパシタＣ１の他の一端子に正電位を持つ第１電源電圧Ｖ＋が印加されれば、第１入出力端子Ｉ／Ｏ１に伝達された複数の電子は、第３ダイオードＤ３を経て充電用バッテリー１６０に移動せず、第１キャパシタＣ１の一端子に誘導される。
【００３８】
反対に第１キャパシタＣ１の他の一端子に負電位を持つ第２電源電圧Ｖ―が印加されれば、第１キャパシタＣ１の一端子には正孔が誘導される。ここで正孔が誘導されるという意味は以前に誘導された複数の電荷が遠い方に押し出されるということと同一で、押し出された複数の電子は第３ダイオードＤ３を経て充電用バッテリー１６０にすべて移動することになる。
【００３９】
ここでは複数の電子が押し出させることをポンピング（pumping）されるという用語で代わりに使う。この場合第１電源電圧Ｖ＋及び第２電源電圧Ｖ―の電位を適切に選択すれば、第１入出力端子Ｉ／Ｏ１に伝達された複数の電子すべてを第１キャパシタＣ１に誘導することができ、誘導されたすべての電子は第３ダイオードＤ３を経て充電用バッテリー１６０にポンピングされることができる。
【００４０】
第２電荷誘導及びポンピング装置１３０に含まれた第２キャパシタＣ２の他の一端子には制御信号ＣＯＮの値によって第１電源電圧Ｖ＋及び第２電源電圧Ｖ―の一つの電源電圧が繋がれる。
【００４１】
太陽電池で生成された複数の電子は第２ダイオードＤ２を経て第２入出力端子Ｉ／Ｏ２に伝達して、こちらに伝達された複数の電子は第４ダイオードＤ４を経て充電用バッテリー１６０に移動する又は第２電荷誘導及びポンピング装置１３０に移動することができる。
【００４２】
このとき第２キャパシタＣ２の他の一端子に正電位を持つ第１電源電圧Ｖ＋が印加されれば、第２入出力端子Ｉ／Ｏ２に伝達された複数の電子は、第４ダイオードＤ４を経て充電用バッテリー１６０に移動せず、第２キャパシタＣ２の一端子に誘導される。
【００４３】
反対に第２キャパシタＣ２の他の一端子に負電位を持つ第２電源電圧Ｖ―が印加されれば、第２キャパシタＣ２の一端子に誘導された複数の電荷が第４ダイオードＤ４を経て充電用バッテリー１６０にすべてポンピングされる。
【００４４】
前述したように、第１電荷誘導及びポンピング装置１２０と第２電荷誘導及びポンピング装置１３０は等しい機能を遂行することができるのに、本発明では前記二つの機能ブロック１２０、１３０を時間区間で分けて使う。
【００４５】
すなわち、一つの機能ブロックに電子が誘導されている時には、他の機能ブロックが誘導された複数の電子が充電用バッテリー１６０にポンピングされるようにする。このような過程は制御信号ＣＯＮによって成り立つ。
【００４６】
図２を参照すれば、第１スイッチＳＷ１が第１電源電圧Ｖ＋をスイチングしているとき、第２スイッチＳＷ２は第２電源電圧Ｖ−をスイチングする。
【００４７】
図３は第１電荷誘導及びポンピング装置１２０に電子が誘導されて第２電荷誘導及びポンピング装置１３０が誘導された電子をポンピングする電子の流れを現わす。
【００４８】
図３を参照すれば、第１電荷誘導及びポンピング装置１２０の第１キャパシタＣ１の右側端子に正電位を持つ第１電源電圧Ｖ＋が印加されるので、太陽電池１５０から伝達して第１入出力端子Ｉ／Ｏ１に伝達した複数の電子ｅ―が第１キャパシタＣ１の一端子に誘導される。
【００４９】
このとき第２電荷誘導及びポンピング装置１３０の第２キャパシタＣ２の右側端子に負電位を持つ第２電源電圧Ｖ―が印加されるので、以前に第２キャパシタＣ２の一端子に誘導された複数の電子ｅ―が充電用バッテリー１６０にポンピングされる。
【００５０】
図４は第２電荷誘導及びポンピング装置１３０に電子が誘導されて第１電荷誘導及びポンピング装置１２０が誘導された電子をポンピングする電子の流れを現わす。
【００５１】
図４を参照すれば、第１電荷誘導及びポンピング装置１２０の第１キャパシタＣ１の右側端子に負電位を持つ第２電源電圧Ｖ―が印加されたので、以前に第１キャパシタＣ１の一端子に誘導された複数の電子ｅ―が充電用バッテリー１６０でポンピングされる。
【００５２】
このとき第２電荷誘導及びポンピング装置１３０の第２キャパシタＣ２の右側端子に正電位を持つ第１電源電圧Ｖ＋が印加されたので、太陽電池１５０から伝達して第２入出力端子Ｉ／Ｏ２に伝達された複数の電子ｅ―が第２キャパシタＣ２の一端子に誘導される。
【００５３】
二つの電源電圧を生成する方法は多様だが、ＡＣ電源をＡＣ―ＤＣ変換器で変換して生成するか又は設定電圧よりもっと高い電位を持つＤＣ電源電圧の電位を降下（Voltage drop）させて生成させることができる。
【００５４】
次に、電池システムの他の実施例について説明する。
【００５５】
図５を参照すれば、電荷経路選択装置５１０は、図２に図示された四つのダイオードＤ１〜Ｄ４以外に４Ｎ（Ｎは１以上の定数）個のダイオードをさらに具備する。また第１電荷誘導及びポンピング装置５２０と第２電荷誘導及びポンピング装置５３０も、図２に図示されたキャパシタ及びスイッチ対の外にＮ個の対をさらに具備する。
【００５６】
電荷経路選択装置５１０が８個のダイオードで構成されたら、第１電荷誘導及びポンピング装置５２０と第２電荷誘導及びポンピング装置５３０はキャパシタ及びスイッチ対を２個ずつ（５２１、５２２、５３１、５３２）具備するようになる。この場合電荷経路選択装置５１０に加えられた四つのダイオードＤ５〜Ｄ８の構成は次のようになる。
【００５７】
第５ダイオードＤ５は一端子が入力端子Ｉｎに繋がれて他の一端子は第３入出力端子Ｉ／Ｏ３に繋がれる。第６ダイオードＤ６は一端子が入力端子Ｉｎに繋がれて他の一端子は第４入出力端子Ｉ／Ｏ４に繋がれる。第７ダイオードＤ７は一端子が第３入出力端子Ｉ／Ｏ３に繋がれて他の一端子は出力端子Ｏｕｔに繋がれる。第８ダイオードＤ８は一端子が第４入出力端子Ｉ／Ｏ４に繋がれて他の一端子は出力端子Ｏｕｔに繋がれる。
【００５８】
このとき、第１入出力端子Ｉ／Ｏ１には第１キャパシタ及びスイッチ対５２１が繋がれて第３入出力端子Ｉ／Ｏ３には第２キャパシタ及びスイッチ対５２２が繋がれる。
【００５９】
第２入出力端子Ｉ／Ｏ２には第１キャパシタ及びスイッチ対５３１が繋がれて第４入出力端子Ｉ／Ｏ４には第２キャパシタ及びスイッチ対５３２が繋がれる。
【００６０】
電荷経路選択装置５１０が１２個のダイオードで構成されたら、第１電荷誘導及びポンピング装置５２０及び第２電荷誘導及びポンピング装置５３０はキャパシタ及びスイッチ対を三つずつ具備するようになる。
【００６１】
これを拡張して見れば、電荷経路選択装置すべて４Ｎ個の場合のダイオードで構成されたら、第１電荷誘導及びポンピング装置５２０とび第２電荷誘導及びポンピング装置５３０はキャパシタ及びスイッチ対をＮ個ずつ具備するようになる。
【００６２】
電荷経路選択装置５１０を構成する４Ｎ個のダイオードを一般化させれば以下のようである。第（４Ｎ＋１）ダイオードＤ（４Ｎ＋１）は一端子が入力端子Ｉｎに繋がれて他の一端子は第（２Ｎ＋１）入出力端子Ｉ／Ｏ（２Ｎ＋１）に繋がれる。
【００６３】
第（４Ｎ＋２）ダイオードＤ（４Ｎ＋２）は一端子が入力端子Ｉｎに繋がれて他の一端子は第２Ｎ入出力端子Ｉ／Ｏ２Ｎに繋がれる。第（４Ｎ＋３）ダイオードＤ（４Ｎ＋３）は一端子が第（２Ｎ＋１）入出力端子Ｉ／Ｏ（２Ｎ＋１）に繋がれて他の一端子は出力端子Ｏｕｔに繋がれる。第（４Ｎ＋４）ダイオードＤ（４Ｎ＋４）は一端子が第２Ｎ入出力端子Ｉ／Ｏ（２Ｎ）に繋がれて他の一端子は出力端子Ｏｕｔに繋がれる。
【００６４】
ここで。本発明の実施例に使われた太陽電池は燃料電池に置き換えることができるし、この場合、燃料電池の効率を向上させることができる。
【００６５】
また、本発明の電荷リレーエンハンサは光触媒用空気清浄機に適用させて、前記空気清浄機の効率を向上させることができる。
【００６６】
また、本発明の電荷リレーエンハンサはＬＥＤ（Light Emitting Diodes）及びＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diodes）に適用されて、ＬＥＤ及びＯＬＥＤの効率を向上させることができる。
【００６７】
また、本発明の実施例に使われた第１〜第４ダイオードはスイッチやトランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ、ＢＪＴ）に置き換えることもできる。
【００６８】
以上で本発明を望ましい実施例に対して説明したが、本発明は前記のような実施例に限定されるのではなく、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を脱しない範囲で当分野で通常の知識を持った者なら誰でも多様な変形が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１１０  電荷経路選択装置
１２０  第１電荷誘導及びポンピング装置
１３０  第２電荷誘導及びポンピング装置
１５０  太陽電池
１６０  充電用バッテリー
５１０  電荷経路選択装置
５２０  第１電荷誘導及びポンピング装置
５３０  第２電荷誘導及びポンピング装置
【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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【国際調査報告】
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