(57)【要約】【課題】任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを提供する。【解決手段】蓄電システムは、直流電源１００、電気エネルギー入力調節及び制限回路１０１および蓄電ユニット１０２から構成される。直流電源１００は、直流電気エネルギーを供給する。電気エネルギー入力調節及び制限回路１０１は、直流電源１００が蓄電ユニット１０２へ出力する電圧、電流の大きさの調整制御に使用され、直流電源１００が蓄電ユニット１０２に対して出力することだけが可能となり、逆方向に電気エネルギーを入力することはできない。蓄電ユニット１０２は、第一蓄電エレメント１０３、隔離ダイオード１０４、第二蓄電エレメント１０５、片方向電気エネルギー出力制限回路１０６および充電制御回路１１１が設けられる。【選択図】  図１
2004350392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムであって、
直流電源（１００）は、接触型導電装置と市販電気を整流して発生する直流電源を任意に結合して任意に直流電気エネルギーを供給し、または、ソーラーセル、風力発電機、その他不安定の直流電源、交流電気エネルギーを直流に転換した電源、波浪エネルギーまたは振動エネルギーから転換された不安定直流電源から構成され、
電気エネルギー入力調節及び制限回路（１０１）は、ダイオード、その他片方向に電気を伝送するエレメント、回路、機電エレメント、制御可能なパワートランジスター、サイリスター、その他片方向に電気を伝送する固態回路エレメントまたは回路から構成され、
直流電源（１００）が蓄電ユニット（１０２）へ出力される出力電圧、電流の大きさの調整制御に供され、及び直流電源（１００）が各蓄電ユニット及び出力端に対して出力だけが可能で、逆方向に電気エネルギーを入力することが不可能なように現れ、この電気エネルギー入力調節及び制限回路（１０１）は選択性があり、それは必要によって設置または不設置を選択可能であり、
蓄電ユニット（１０２）は、キャパシタンス、スーパーキャパシタンスまたは二次電池から構成される第一蓄電エレメント（１０３）が設けられ、それをもって直流電源（１００）及び出力端との並列連結に供され、第一蓄電エレメント（１０３）の出力端は回路の需要によって順方向に隔離ダイオード（１０４）と直列連結し、または、不設置を選択し、及びキャパシタンス、スーパーキャパシタンス、一次電池または二次電池から構成される第二蓄電エレメント（１０５）が設けられ、それは片方向電気エネルギー出力制限回路（１０６）と直列連結された後、電源及び出力端に並列連結され、及び片方向電気エネルギー出力制限回路（１０６）が設けられ、
ダイオード（１０７）、その他片方向に電流を伝送するエレメント、回路、機電エレメント、制御可能なパワートランジスター、サイリスター、その他片方向に電気を伝送する固態回路エレメントまたは回路から構成される調整制御可能な電流出力回路（１０８）が設けられ、それをもって第二蓄電エレメントは並列連結される電源側及び負荷側に対して電気エネルギーを出力することだけが可能であるが、逆方向に電気エネルギーを入力することが不可能で、及びダイオード（１０９）が順方向の偏圧に構成され、または、ツェナーダイオード（１１０）から構成され、または、機電エレメントまたは固態回路から構成された充電制操作御回路（１１１）が設けられ、それを片方向電気エネルギー出力制限回路（１０６）の両端に並列連結し、第二蓄電エレメント（１０５）がキャパシタンス、スーパーキャパシタンスまたは充放電可能な二次電池等充電可能な性質の蓄電エレメントが採用されて構成した場合、直流電源が第二蓄電エレメント（１０５）に対して充電を開始した電圧値を制御設定することにより、または、更に進んでそれの充電電流を制限し、及び充電飽和を充電維持または遮断状態に転換する機能が設けられてあるものが含まれ、実際応用選択の場合、この充電操作制御回路は需要によって設置または不設置を選択可能であることを特徴とする任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項２】
回路中の直流電源（１００）と蓄電ユニット（１０２）の第一蓄電エレメント（１０３）との間に、必要によって選択的に機電エレメントまたは固態電子エレメントから構成される電圧及び電流調整回路を設置し、それをもって直流電源（１００）の出力電圧に対して制限電圧または定額電圧、及び出力電流に対して制限電流または定額電流の制御を行い、更に蓄電ユニット（１０２）の第一蓄電エレメント（１０３）へ送られ、及び必要によって選択的に隔離ダイオード（１０４）を直列連結し、並列連結に現れる第二蓄電エレメント（１０５）及び片方向電気エネルギー出力制限回路（１０６）及び充電制御回路（１１１）から構成される次段蓄電回路へ送られて出力されることを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項３】
回路中の直流電源（１００）と蓄電ユニット（１０２）の第一蓄電エレメント（１０３）との間に、必要によって選択的に機電エレメントまたは固体電子エレメントから構成される電流調整回路を設置し、それをもって直流電源（１００）の出力に対して制限電流または定額電流の制御を行い、蓄電ユニット（１０２）の第一蓄電エレメント（１０３）へ送られ、及び必要によって選択的に隔離ダイオード（１０４）を直列連結し、並列連結に現れる第二蓄電エレメント（１０５）、片方向電気エネルギー出力制限回路（１０６）及び充電制御回路（１１１）から構成される次段蓄電回路へ送られて出力されることを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項４】
回路中の直流電源（１００）の出力と蓄電ユニット（１０２）の第一蓄電エレメント（１０３）との間に、必要によって選択的に機電エレメントまたは固態電子エレメントから構成される電圧調整回路を設置し、それをもって直流電源（１００）に対して制限電圧または定額電圧の制御を行い、蓄電ユニット（１０２）の第一蓄電エレメント（１０３）へ送られ、及び必要によって選択的に隔離ダイオード（１０４）を直列連結し、並列連結に現れる第二蓄電エレメント（１０５）及び片方向電気エネルギー出力制限回路（１０６）及び充電制御回路（１１１）から構成される次段蓄電回路へ送られて出力されることを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項５】
回路中の直流電源（１００）の両端を直接ツェナーダイオード（１１２）と並列連結し、または、直流電源は先に降圧抵抗と直列連結し、更に電流方向に順じて阻隔ダイオード（１１３）と直列連結した後、蓄電ユニット（１０２）の第一蓄電エレメント（１０３）へ連結され、及び必要によって選択的に隔離ダイオード（１０４）を直列連結し、並列連結に現れる第二蓄電エレメント（１０５）、片方向電気エネルギー出力制限回路（１０６）及び充電制御回路（１１１）から構成される次段蓄電回路へ送られて出力されることを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム
【請求項６】
回路中の直流電源（１００）は電流方向に順じて阻隔ダイオード（１１３）と直列連結し、蓄電ユニット（１０２）の第一蓄電エレメント（１０３）へ連結され、及び必要によって選択的に隔離ダイオード（１０４）と直列連結し、並列連結に現れる第二蓄電エレメント（１０５）及び片方向電気エネルギー出力制限回路（１０６）及び充電制御回路（１１１）から構成される次段蓄電回路へ送られて出力されることを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項７】
回路中の直流電源（１００）の両端を直接ツェナーダイオード（１１２）と並列連結し、または、直流電源は先に降圧抵抗と直列連結し、更に蓄電ユニット（１０２）の第一蓄電エレメント（１０３）へ連結し、及び必要によって選択的に隔離ダイオード（１０４）と直列連結し、並列連結に現れる第二蓄電エレメント（１０５）、片方向電気エネルギー出力制限回路（１０６）及び充電制御回路（１１１）から構成される次段蓄電回路へ送られて出力されることを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項８】
キャパシタンスまたはスーパーキャパシタンス（１１４）から構成される第一蓄電エレメント（１０３）の蓄電機能を含むことを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項９】
充放電可能な二次電池から構成される第一蓄電エレメント（１０３）の蓄電機能を含むことを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項１０】
ダイオード（１０７）と調整制御可能な出力電流回路（１０８）を直列連結し、更に充電操作制御回路（１１１）と同じ電流方向に並列連結し、第二蓄電エレメント（１０５）と直列連結し、充電操作制御回路（１１１）より第二蓄電エレメント（１０５）への充電電流を制御し、調整制御可能な出力電流回路（１０８）及びダイオード（１０７）より出力電流を調整制御するものを含むことを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項１１】
ツェナーダイオード（１１５）から構成され、同時に充電操作制御回路（１１１）及び片方向電気エネルギー出力制限回路（１０６）の機能があり、その中ツェナーダイオード（１１５）のツェナー電圧機能によって制限電圧の充電操作制御回路（１１１）の機能を構成し、それの逆方向によるダイオード効果の出力経路を構成するものを含むことを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項１２】
キャパシタンスまたはスーパーキャパシタンス（１１６）から構成される第二蓄電エレメント（１０５）を含むことを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項１３】
各種充放電可能な二次電池（１１７）から構成される第二蓄電エレメント（１０５）を含むことを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項１４】
充電操作制御回路（１１１）を設置せず、及び一次、充放電可能な二次電池またはその他充放電可能な蓄電装置から構成される第二蓄電エレメント（１０５）を含むことを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項１５】
充電操作制御回路（１１１）を設置せず、及び選択可能に電気エネルギー入力調節及び制限回路（１０１）を省略し、ダイオード（１０７）によって片方向電気エネルギー出力制限回路（１０６）の機能を構成し、及び一次、充放電可能な二次電池またはその他充放電可能な蓄電装置から構成される第二蓄電エレメント（１０５）を含むことを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項１６】
第一蓄電エレメント及び第二蓄電エレメントが設けられ、並びに高容量のスーパーキャパシタンスまたは二次充電電池から構成される第二蓄電エレメントで、スタート時に第二蓄電エレメントの電圧が充分であるとき、すぐにスタート操作することが可能で、第二蓄電エレメントの電圧が不足であるとき、その電圧が如何に低いに拘わらず、ソーラーセルはすべてに優先して迅速に容量の小さい第一蓄電エレメントに対して充電を行い、スタート操作に供されてスタート時間を短縮することを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項１７】
ソーラーセルが後続の長い受光時間に於いて、先ず低蓄電量の第一蓄電エレメントから設定電圧まで充電した後、自動的に継続して高容量の第二蓄電エレメントに対して充電し、より多くの電気エネルギーを貯蓄することを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【請求項１８】
第一蓄電エレメント（１０３）、第二蓄電エレメント（１０５）及び片方向電気エネルギー出力制限回路（１０６）と充電操作制御回路（１１１）とは必要によって次の各選択を行うことが可能であり、
各蓄電エレメントの蓄電容量の関係は第一蓄電エレメント（１０３）の蓄電容量＜第二蓄電エレメント（１０５）の蓄電容量＜第三蓄電エレメントの蓄電容量＜これに類推して不安定電源の電圧差の多段式直流給電システムを構成し、第一蓄電エレメントの他、第二蓄電エレメントの後からの各段蓄電エレメントはすべて片方向電気エネルギー出力制限回路（１０６）及び充電操作制御回路（１１１）を直列設置し、
片方向電気エネルギー出力制限回路（１０６）及び充電操作制御回路（１１１）によって並列連結し、更に個別に第二蓄電エレメント（１０５）及び第三蓄電エレメントに直列連結し、または後で後段の蓄電エレメントを設け加え、第一蓄電エレメント（１０３）が設定電圧値まで充電されたら自動的に継続して第二蓄電エレメント（１０５）に対して充電を開始し、第二蓄電エレメント（１０５）が設定電圧値まで充電されたら自動的に継続して第三蓄電エレメントに対して充電を開始し、これに類推して任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを構成可能であり、
充電電源は第一蓄電エレメント（１０３）に対して優先に充電し、それから第二蓄電エレメント（１０５）に対して充電し、これに類推して任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを構成し、
片方向電気エネルギー出力制限回路（１０６）及び充電操作制御回路（１１１）によって並列連結し、更に個別に第二蓄電エレメント（１０５）及び第三蓄電エレメントまたは追加された後段蓄電エレメントに直列連結し、第一蓄電エレメント（１０３）、第二蓄電エレメント（１０５）、第三蓄電エレメント及び後続の蓄電エレメントから共同して負荷に対して給電することを特徴とする請求項１記載の任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
伝統的接触型導電構造をもって任意に結合を行い、交流から直流電気エネルギーに転換し、例えばソーラーセル、風力発電機、その他不安定電気エネルギー、波浪発電電気エネルギーまたは振動発電の出力電気エネルギーをもって任意に操作される負荷の駆動に供される場合、接触型導電介面の任意操作給電が常に適宜性に乏しいため、ソーラーエネルギーまたは風エネルギーが周囲環境の影響により、または、波浪エネルギー及び振動エネルギーの不安定性によって不連続給電に現れる。このような欠点に対して通常は蓄電エレメントを設け加え、電気エネルギーの供給を安定するが、その方式は次のものを含む。
【０００３】
（１）一次電池を設け加えることによって極性に順じて隔離ダイオードと直列連結し、更に任意入力電源の出力側と並列連結する（ソーラーセルが取り付けてある計算機に採用される）。
（２）任意入力電源の出力側に二次充放電可能な電池と並列連結する。
（３）任意入力電源の出力側にスーパーキャパシタンスと並列連結する。
（４）任意入力電源の出力側に定圧キャパシタンスと並列連結する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記各方式には次の欠点がある。
第（１）項の任意入力電源の出力側と並列連結される一次電池の方式について、もし一時電池の電力が不足した場合、臨時に電池を交換しなければならないので不便である。
【０００５】
第（２）、（３）項の方式について、もし蓄電エレメントとされる二次充電可能な電池またはスーパーキャパシタンスが低キャパシティーの状態にあれば、より長い充電待ち時間が必要であり、接触型導電構造を経て市販電力から転換された直流電源を任意に受けて充電し、または、ソーラーセルからの光から発生する電気エネルギーまたは風力発電から発生する電気エネルギーを受けて充電し、それを正常稼動電圧までの昇圧を待つ。もし大容量ソーラーセルが採用されて同時に充電エネルギー及び負荷エネルギーに供給する場合、大容量ソーラーセルの価格は高く、かつ大きい面積及び容積を占めるので経済性及び実用性に符合できず、風力発電は更にそれの供給充電エネルギーの即時性を把握することができない。
【０００６】
第（４）項の方式について、定圧キャパシタンスと並列連結する場合、もしキャパシタンスの容量が小さすぎると高密度出力に適合できなく、もしキャパシタンスの容量が大きい場合、その欠点は第（３）項と同じである。
本発明の目的は、任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを提供するもので、それは初めて二種または二種以上の蓄電エレメントをもって二段または二段以上の電圧差の微細電流を蓄電機能の回路システムとして構成し、それにより、市販電気から転換された直流電源を貯存し、または、ソーラーセルまたは風力発電等からの不安定電源を任意に入力する充電エネルギーである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に示すのは、この任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムの実施例による回路のブロック・ダイアグラムである。
直流電源１００は、接触型導電装置と市販電気を整流してなる直流電源を任意に結合して任意に直流電気エネルギーを供給し、または、ソーラーセル、風力発電機、その他不安定の直流電源、交流電気エネルギーを直流に転換した電源、例えば波浪エネルギーまたは振動エネルギー等から転換された不安定直流電源から構成される。
【０００９】
電気エネルギー入力調節及び制限回路１０１は、ダイオードまたはその他片方向に電気を輸送するエレメントまたは回路、例えば機電エレメント、制御可能なパワートランジスター、サイリスター、その他片方向に電気を伝送する固態回路エレメントまたは回路から構成される。それは直流電源１００が蓄電ユニット１０２へ出力される出力電圧、電流の大きさの調整制御に供され、及び直流電源１００が各蓄電ユニット及び出力端に対して出力だけができ、逆方向に電気エネルギーを入力することができないように現れる。この電気エネルギー入力調節及び制限回路１０１は選択性があり、それは必要によって設置または不設置を選択することができる。
【００１０】
蓄電ユニット１０２は、キャパシタンス、スーパーキャパシタンスまたは二次電池から構成される第一蓄電エレメント１０３が設けられる。それを直流電源１００及び出力端との並列連結に供され、第一蓄電エレメント１０３の出力端は回路の需要によって順方向に隔離ダイオード１０４と直列連結し、または、不設置を選択し、及びキャパシタンス、スーパーキャパシタンス、一次電池または二次電池から構成される第二蓄電エレメント１０５が設けられる。それは片方向電気エネルギー出力制限回路１０６と直列連結された後、電源及び出力端に並列連結され、及び片方向電気エネルギー出力制限回路１０６が設けられる。それはダイオード１０７、その他片方向に電流を伝送するエレメントまたは回路、例えば機電エレメント、制御可能なパワートランジスター、サイリスター、その他片方向に電気を伝送する固態回路エレメントまたは回路から構成される調整制御可能な電流出力回路１０８が設けられる。それをもって第二蓄電エレメントは並列連結された電源側及び負荷側に対して電気エネルギーを出力するだけできるが、逆方向に電気エネルギーを入力することができず、及びダイオード１０９が順方向の偏圧に構成され、ツェナーダイオード１１０から構成され、機電エレメントまたは固態回路から構成された充電制御回路１１１が設けられる。それを片方向電気エネルギー出力制限回路１０６の両端に並列連結し、第二蓄電エレメント１０５がキャパシタンス、スーパーキャパシタンスまたは充放電可能な二次電池等の充電可能な性質の蓄電エレメントが採用されて構成された場合、直流電源が第二蓄電エレメント１０５に対して充電を開始した電圧値を制御設定することにより、または、更に進んでそれの充電電流を制限し、及び充電飽和を充電維持または遮断状態に転換する機能が設けられているものが含まれる。実際応用選択の場合、この充電操作制御回路は需要によって設置または不設置を選択することができる。
【００１１】
図２に示すのは、図１の回路例中の電気エネルギー入力調節及び制限回路は電圧及び電流調節回路から構成された回路例である。その回路中の直流電源１００と蓄電ユニット１０２の第一蓄電エレメント１０３との間に、必要によって選択的に機電エレメントまたは固態電子エレメントから構成される電圧及び電流調整回路を設置する。それをもって直流電源１００の出力電圧に対して制限電圧または定額電圧、及び出力電流に対して制限電流または定額電流の制御を行う。それから蓄電ユニット１０２の第一蓄電エレメント１０３へ送られ、及び必要によって選択的に隔離ダイオード１０４を直列連結する。それから並列連結に現れる第二蓄電エレメント１０５、片方向電気エネルギー出力制限回路１０６及び充電制御回路１１１から構成される次段蓄電回路へ送られて出力される。
【００１２】
図３に示すのは、図１の回路例中の電気エネルギー入力調節及び制限回路は電流調節回路から構成された回路例である。その回路中の直流電源１００と蓄電ユニット１０２の第一蓄電エレメント１０３との間に、必要によって選択的に機電エレメントまたは固態電子エレメントから構成される電流調整回路を設置する。それをもって直流電源１００の出力に対して制限電流または定額電流の制御を行う。それから蓄電ユニット１０２の第一蓄電エレメント１０３へ送られ、及び必要によって選択的に隔離ダイオード１０４を直列連結する。それから並列連結に現れる第二蓄電エレメント１０５、片方向電気エネルギー出力制限回路１０６及び充電制御回路１１１から構成される次段蓄電回路へ送られて出力される。
【００１３】
図４に示すのは、図１の回路例中の電気エネルギー入力調節及び制限回路は電圧調節回路から構成された回路例である。その回路中の直流電源１００の出力と蓄電ユニット１０２の第一蓄電エレメント１０３との間に、必要によって選択的に機電エレメントまたは固態電子エレメントから構成される電圧調整回路を設置する。それをもって直流電源１００に対して制限電圧または定額電圧の制御を行う。それから蓄電ユニット１０２の第一蓄電エレメント１０３へ送られ、及び必要によって選択的に隔離ダイオード１０４を直列連結する。それから並列連結に現れる第二蓄電エレメント１０５、片方向電気エネルギー出力制限回路１０６及び充電制御回路１１１から構成される次段蓄電回路へ送られて出力される。
【００１４】
図５に示すのは、図１の回路例中の直流電源を先ずツェナーダイオードと並列連結し、更に電流方向に順じて阻隔ダイオードと直列連結して電気エネルギー入力調節及び制限回路を構成した回路例である。その回路中の直流電源１００の両端を直接ツェナーダイオード１１２と並列連結する（必要な場合、直流電源は先に降圧抵抗と直列連結してもよい）。更に、電流方向に順じて阻隔ダイオード１１３と直列連結した後、蓄電ユニット１０２の第一蓄電エレメント１０３へ連結され、及び必要によって選択的に隔離ダイオード１０４を直列連結する。それから並列連結に現れる第二蓄電エレメント１０５、片方向電気エネルギー出力制限回路１０６及び充電制御回路１１１から構成される次段蓄電回路へ送られて出力される。
【００１５】
図６に示すのは、図１の回路例中の直流電源を電流方向に順じて阻隔ダイオードと直列連結して電気エネルギー入力調節及び制限回路を構成した回路例である。その回路中の直流電源１００は電流方向に順じて阻隔ダイオード１１３と直列連結する。それから蓄電ユニット１０２の第一蓄電エレメント１０３へ連結され、及び必要によって選択的に隔離ダイオード１０４を直列連結する。それから並列連結に現れる第二蓄電エレメント１０５、片方向電気エネルギー出力制限回路１０６及び充電制御回路１１１から構成される次段蓄電回路へ送られて出力される。
【００１６】
図７に示すのは、図１の回路例中の直流電源の両端にツェナーダイオードと並列連結して電気エネルギー入力調節及び制限回路を構成した回路例である。その回路中の直流電源１００の両端を直接ツェナーダイオード１１２と並列連結する（必要の場合、直流電源は先に降圧抵抗と直列連結してもよい）。更に、蓄電ユニット１０２の第一蓄電エレメント１０３へ連結し、及び必要によって選択的に隔離ダイオード１０４を直列連結する。それから並列連結に現れる第二蓄電エレメント１０５、片方向電気エネルギー出力制限回路１０６及び充電制御回路１１１から構成される次段蓄電回路へ送られて出力される。
【００１７】
図８に示すのは、図１の回路例中の第一蓄電エレメントがキャパシタンスまたはスーパーキャパシタンスから構成された回路例である。それはキャパシタンスまたはスーパーキャパシタンス１１４から第一蓄電エレメント１０３の蓄電機能が構成される。
図９に示すのは、図１の回路例中の第一蓄電エレメントが充放電可能な二次電池から構成された回路例である。それは充放電可能な二次電池から構成される第一蓄電エレメント１０３の蓄電機能である。
【００１８】
図１０に示すのは、図１の回路例中のダイオードによって調節制御可能な電流出力電流回路１０８と直列連結した回路例である。それはダイオード１０７と調整制御可能な出力電流回路１０８を直列連結する。更に、充電操作制御回路１１１と同じ電流方向に並列連結する。それから第二蓄電エレメント１０５と直列連結し、充電操作制御回路１１１より第二蓄電エレメント１０５への充電電流を制御し、調整制御可能な出力電流回路１０８及びダイオード１０７より出力電流を調整制御するものである。
【００１９】
図１１に示すのは、図１の回路例中のツェーナーダイオードによって構成され、同時に充電操作制御回路及び片方向電気エネルギー出力制限回路のある回路例である。それはツェナーダイオード１１５から構成されて同時に充電操作制御回路１１１及び片方向電気エネルギー出力制限回路１０６の機能がある。その中のツェナーダイオード１１５のツェナー電圧機能によって制限電圧の充電操作制御回路１１１の機能を構成し、それによって逆方向のダイオード効果の出力経路を構成するものである。
【００２０】
図１２に示すのは、図１の回路例中の第二蓄電エレメントがキャパシタンスまたはスーパーキャパシタンスから構成された回路例である。それはキャパシタンスまたはスーパーキャパシタンス１１６から第二蓄電エレメント１０５が構成される。
図１３に示すのは、図１の回路例中の充放電可能な二次電池から第二蓄電エレメントが構成される回路例である。それは各種充放電可能な二次電池１１７から第二蓄電エレメント１０５が構成される。
【００２１】
図１４に示すのは、図１の回路例中の充電操作制御回路を設置せず、及び一次、充放電可能な二次電池またはその他充放電可能な蓄電装置から第二蓄電エレメントが構成される回路例である。それは充電操作制御回路１１１を設置せず、及び一次、充放電可能な二次電池またはその他充放電可能な蓄電装置から第二蓄電エレメント１０５が構成される。
【００２２】
図１５に示すのは、図１の回路例中の充電操作制御回路を設置せず、及び選択可能に電気エネルギー入力調節及び制限回路を省略し、ダイオードによって片方向電気エネルギー出力制限回路の機能を構成し、及び一次、充放電可能な二次電池またはその他充放電可能な蓄電装置から第二蓄電エレメントが構成される回路例である。それは充電操作制御回路１１１を設置せず、及び選択可能に電気エネルギー入力調節及び制限回路１０１を省略し、ダイオード１０７によって片方向電気エネルギー出力制限回路１０６の機能を構成し、及び一次、または充放電可能な二次電池またはその他充放電可能な蓄電装置から構成される第二蓄電エレメント１０５である。
【００２３】
上記各実施例はこの任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムの構成の応用例である。その進歩性はコスト及び軽薄短小からの携帯の容易性に基づくものである。もしソーラーセルの出力電圧を３Ｖ、電流を５ｍＡとし、制御装置のパルス負荷の稼動電流４００ｍＡとすると、ソーラーセルは直接負荷を駆動することができないので、補助蓄電エレメントを設け加えなければならない。もし容量の小さいキャパシタンスを設け加えると、一度または数回操作すれば再充電を待たなければならなく、かなり不便である。もう一つの欠点は断続操作に於いて、たとえやや長い充電のための待ち時間があっても、キャパシタンス容量が小さいので速く飽和してしまい、多くの電気エネルギーを貯蓄することができない。もし容量の大きいスーパーキャパシタンスまたは二次電池を採用すれば、長時間光を受けて大容量の電気エネルギーを儲存することができるが、たとえスタート時電池の電圧がやや低ければ、スタート後は長時間の充電がなければ操作不能な欠点がある。
【００２４】
この任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムは、接触型導電構造が設けられている任意の結合に応用され、または、ソーラーセルに駆動される断続操作型電機制御装置、例えば計算機、リモートコントローラ、マウス、キーボードまたはその他周辺装置等無線電気制御装置を例とし、それの改善効果を次の通りである。
【００２５】
このシステムには、第一蓄電エレメント及び第二蓄電エレメントが設けられ、並びに高容量のスーパーキャパシタンスまたは二次充電電池から構成される第二蓄電エレメントである。スタート時にもし第二蓄電エレメントの電圧が足りればすぐにスタート操作することができる。もし第二蓄電エレメントの電圧が足らない場合、その電圧が如何に低いにあるに拘わらず、ソーラーセルはすべてを優先して迅速に容量の小さい第一蓄電エレメントに対して充電を行い、スタート操作に供されてスタート時間を短縮する。逆に伝統的回路はこのような任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムの特色がなく、単一高容量の蓄電エレメントが操作可能になる電圧まで充電するのを待機しなければ操作ができないので、待機時間が長くて不便である。
ソーラーセルが後続の長い受光時間に於いて、先ず低蓄電量の第一蓄電エレメントから設定電圧まで充電した後、自動的に継続して高容量の第二蓄電エレメントに対して充電し、より多くの電気エネルギーを貯蓄することができる。
【００２６】
この任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムの第一蓄電エレメント１０３、第二蓄電エレメント１０５及び片方向電気エネルギー出力制限回路１０６と充電操作制御回路１１１とは必要によって次の各選択を行うことができる。各蓄電エレメントの蓄電容量の関係は第一蓄電エレメント１０３の蓄電容量＜第二蓄電エレメント１０５の蓄電容量＜第三蓄電エレメントの蓄電容量＜……これに類推して不安定電源の電圧差の多段式直流給電システムを構成する。第一蓄電エレメントの他、第二蓄電エレメントの後からの各段蓄電エレメントはすべて片方向電気エネルギー出力制限回路１０６及び充電操作制御回路１１１を直列設置する。
【００２７】
片方向電気エネルギー出力制限回路１０６及び充電操作制御回路１１１によって並列連結し、更に個別に第二蓄電エレメント１０５及び第三蓄電エレメントに直列連結する。または、後で後段の蓄電エレメントを設け加え、第一蓄電エレメント１０３が設定電圧値まで充電されたら自動的に継続して第二蓄電エレメント１０５に対して充電を開始し、第二蓄電エレメント１０５が設定電圧値まで充電されたら自動的に継続して第三蓄電エレメントに対して充電を開始し、これに類推して任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを構成することができる。
【００２８】
充電電源は、第一蓄電エレメント１０３に対して優先的に充電し、それから第二蓄電エレメント１０５に対して充電し、これに類推して任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを構成する。
片方向電気エネルギー出力制限回路１０６及び充電操作制御回路１１１によって並列連結し、更に個別に第二蓄電エレメント１０５及び第三蓄電エレメントまたは追加された後段蓄電エレメントに直列連結し、第一蓄電エレメント１０３、第二蓄電エレメント１０５、第三蓄電エレメント及び後続の蓄電エレメントから共同に負荷に対して給電する。
【００２９】
以上の説明はこの任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムの応用原則であり、それはその他の組合せを制限するものではなく、実際の応用に於いて、上記原則によって選定を行うことができる。
上記をまとめると、この任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムは多段電圧の微細電流の蓄電操作制御特性により、システムの負荷給電の即時性が改善される。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを提供するもので、それは初めて多段電圧の微細電流の蓄電回路によって上記欠点を改善する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムの回路を示すブロック・ダイアグラムである。
【図２】本発明の一実施例による任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを示す回路図である。
【図３】本発明の一実施例による任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを示す回路図である。
【図４】本発明の一実施例による任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを示す回路図である。
【図５】本発明の一実施例による任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを示す回路図である。
【図６】本発明の一実施例による任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを示す回路図である。
【図７】本発明の一実施例による任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを示す回路図である。
【図８】本発明の一実施例による任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを示す回路図である。
【図９】本発明の一実施例による任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを示す回路図である。
【図１０】本発明の一実施例による任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを示す回路図である。
【図１１】本発明の一実施例による任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを示す回路図である。
【図１２】本発明の一実施例による任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを示す回路図である。
【図１３】本発明の一実施例による任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを示す回路図である。
【図１４】本発明の一実施例による任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを示す回路図である。
【図１５】本発明の一実施例による任意に多段電圧の微細電流を入力する蓄電システムを示す回路図である。
【符号の説明】
１００      直流電源
１０１      電気エネルギー入力調節及び制限回路
１０２      蓄電ユニット
１０３      第一蓄電エレメント
１０４      隔離ダイオード
１０５      第二蓄電エレメント
１０６      片方向電気エネルギー出力制限回路
１０７、１０９      ダイオード
１０８      調整制御可能な電流出力回路
１１１      充電操作制御回路
１１２、１１０、１１５      ツェナーダイオード
１１３      阻隔ダイオード
１１４、１１６      キャパシタンスまたはスーパーキャパシタンス
１１７      充放電可能な二次電池
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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