(57)【要約】【課題】バッテリーバックアップ電源装置において、車種別に電解コンデンサーの合成容量が最大の効果を発揮できるように電解コンデンサーの組み合わせを変更可能にする。【解決手段】車種別に電解コンデンサーの合成容量を切り替える機能を備える。ケースに納める電解コンデンサー９〜１５は、その容量が４７０μＦと、１０００μＦと、２２００μＦと、３３００μＦと、４７００μＦと、６８００μＦと、１００００μＦである。各電解コンデンサーに接続する切り替えスイッチを介してマイナス側に接続することで選択的に各電解コンデンサーのオン・オフの切り替えることができて合成容量を可変にし、各電解コンデンサーの合成容量が車種別に最適な組み合わせにすることが容易にできる。該電解コンデンサーを納めたケース外部に取り付けた切り替えスイッチ７ａ〜ｇを切り替え組み合わせて合成容量が変えられるようにしたことを特徴とする。【選択図】図３
2007038735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーの両極に接続する数種の容量を有する各電解コンデンサーを並列に接続し、各電解コンデンサーに接続して切り替えスイッチを介してマイナス側に接続して、切り替えスイッチの操作によ選択的に各電解コンデンサーの組み合わせを行い、組み合わせられた電解コンデンサーの合成容量が車種別に最適な組み合わせにすることができるようにし、該電解コンデンサーを納めたケースの外部で操作することができる前記の切り替えスイッチを備えることにより電解コンデンサーの合成容量が可変にすることを特徴とする車種別切り替え機能つきバッテリーバックアップ電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電解コンデンサーは、その容量が１０００μＦと、６８００μＦと、１００００μＦである各電解コンデンサーを並列に接続し、１００００μＦの電解コンデンサーをオン・オフ選択的に切り替えるスイッチを接続してマイナス側に接続することで選択的にこの電解コンデンサーのオン・オフの切り替えを行い、１０００μＦと、６８００μＦの電解コンデンサーを切り替えスイッチを介さずにマイナス側に接続して各電解コンデンサーの合成容量が軽車輌の走行状況に最適に組み合わせることができる前記切り替えスイッチを備えることを特徴とする軽車輌用切り替え機能つきバッテリーバックアップ電源装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電解コンデンサーは、その容量が１０００μＦと、、４７００μＦと６８００μＦである各電解コンデンサーを並列に接続し、４７００μＦの電解コンデンサーをオン・オフ選択的に切り替えるスイッチを接続してマイナス側に接続することで選択的にこの電解コンデンサーのオン・オフの切り替えを行い、１０００μＦと、６８００μＦの電解コンデンサーを切り替えスイッチを介さずにマイナス側に接続して各電解コンデンサーの合成容量がインタークーラーターボエンジンの走行状況に最適な組み合わせにすることができる前記切り替えスイッチを備えることを特徴とする軽車輌又は普通車用切り替え機能つきバッテリーバックアップ電源装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電解コンデンサーは、その容量が４７０μＦと、１０００μＦと、２２００μＦと、３３００μＦ、４７００μＦと、６８００μＦと、１００００μＦである各電解コンデンサーを並列に接続し、それぞれに接続する切り替えスイッチをマイナス側に接続することで選択的に各電解コンデンサーのオン・オフの切り替えを行い、組み合わせを変更して、組み合わせられた電解コンデンサーの合成容量が車種別に最適な組み合わせにすることができる前記切り替えスイッチを備えることを特徴とする切り替え機能つきバッテリーバックアップ電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーバックアップ電源回路に並列に組み込まれた数種の電解コンデンサーの各電解コンデンサーのそれぞれに接続する切り替えスイッチを介してマイナス側に接続し、そのスイッチをケースに設けてそれを使用者が手動でオン・オフ切り替えることができるようにして、使用者が車種別又は走行道路の状況別など走行条件により前記スイッチの切り替え操作を行って電解コンデンサーを最適組み合わせにすることでバッテリー電圧を安定させて、排気ガス中の一酸化炭酸や炭化水素のように有害な物質を低減させるために使用する電解コンデンサーの合成容量を切り替えることが容易な機能を備えるバッテリーバックアップ電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１によれば、静電容量が並列接続の合成容量は次式（数式１）のようになる。又、Ｃ［Ｆ］の電解コンデンサーにＥ［Ｖ］の電圧を加えると電解コンデンサーには次式（数式２）に示す電荷Ｑが蓄えられる。この電荷Ｑによって両電極間にＥ［Ｖ］の電位差が生じ、加えた電圧Ｅ［Ｖ］と並行するのである。
【０００３】
【数１】
2007038735.tif 000003
【０００４】
【数２】
2007038735.tif 000004
【０００５】
バッテリーの両極に接続した電解コンデンサーには電源電圧に等しい電圧で蓄電され、それが電圧の降下したときに放電する効果があるので、一
時的にバッテリーの電圧が降下した時に蓄電してある電解コンデンサーより必要な補充電流を供給してバッテリー電圧を維持する利点があるので、自動車、農機具、建設機械のエンジン始動時、低速走行時、高速走行時、ライト点灯時エンジン等のバッテリーの電圧安定化のために実用に共されている。
自動車、農機具、建設機械のエンジン等は、排気量によっても、又低速走行や高速走行の走行状態によっても、或いはライトの点灯時等などの条件によって搭載されているバッテリーから放電される電流の量が変化している。又車種によりセンサー類の数が異なる。このために実用のバッテリーバックアップ電源装置は、電解コンデンサーの合成容量をそれぞれの車種の状況に適応できるようにすることが望まれている。しかし、バッテリーバックアップ電源装置は、使用されている各電解コンデンサーの容量が特定の車種に有効であってもそれと同容量の電解コンデンサーが他の車種には適用できないという不具合があった。この不具合を改善するために車種別に異なる電解コンデンサーの組み合わせを用意することが必要になる。また、自動車では、一般道路を走行する時、高速道路を走行する時、ライトの点灯時などの走行する条件によって使用電流が異なる。又それぞれの自動車が搭載しているセンサー類の機能も車種毎に異なる。自動車が通常電流を使用される状況も異なる。使用者は個別の車種ごとに使用に適する電解コンデンサーを決定することが必要である。バッテリーバックアップ電源装置の販売に際しては、個別の車種に電解コンデンサーの合成容量を適合させることが容易であるものが望まれている。使用者にとっても車種により又は走行する道路により最適な状態で数種の電解コンデンサーの組み合わせを容易に選択できるものが望まれている。
【０００６】
車載バッテリーのバックアップ電源装置としてバッテリーの両極に接続した場合、電解コンデンサーの両極に電圧が加えられて両極に電荷が生じ、この電荷によって並行する電位差が蓄電される。バッテリーの電圧降下時に蓄電された電解コンデンサーより放電して電流を補充してエンジンの燃焼効率を高める。このバッテリーバックアップ電源装置は、これを接続して走行する自動車の車種、エンジンの回転数、スピード、道路を走行する条件により燃焼効率アップ効果にばらつきが生じるという欠点があった。
【０００７】
この欠点は、電解コンデンサーをバッテリーの両極に接続して電圧を安定して自動車の燃焼効率を高める用途において、電解コンデンサーの合成容量が同じでは車種により走行の操作性に関して障害が生じる。バッテリーバックアップ電源装置をバッテリーに接続した場合であっても、それが使用される車種により、電解コンデンサーの合成容量が適合せず、一般道路や高速道で走行中の条件により、アクセルが重い、あるいは、排気ガス中に黒煙が発生したり、一酸化炭素や炭化水素が多く発生するなどの問題があった。
【０００８】
この改善策として数種の電解コンデンサーの組み合わせを異にする方法がある。
【特許文献１】特開２００４−２３９１１５号公報
【特許文献２】特開２００４−２２２４０４号公報
【特許文献３】特開２００３−００５８４６号公報
【特許文献４】特開平０９−３０８０９８号公報
【特許文献５】特開平０８−３２８６７４号公報
【非特許文献１】福島一之、牧野秀雄、岩田林光著  「ハンディブック電子」株式会社オーム社  昭和５５年１２月２９日発行４７〜５０ページ  電解コンデンサー
【非特許文献２】社団法人日本電子機械工業会編集  「総合電子部品ハンドブック」電波新聞社  昭和５６年１２月２８日発行１０５６〜１０８７ページ  スイッチ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする問題点は、自動車に搭載されたセンサー類は自動車の車種別に数が異なり、自動車が街中の道路や高速道路での走行速度
に対して車種別にエンジンの回転数が異なるので、それぞれの車種に適応できる電解コンデンサーの組み合わせを備えることが必要とされている。
車種別に電解コンデンサーの合成容量が最大の効果を発揮できるように電解コンデンサーの組み合わせを変更可能にする。
使用者は、従来の電解コンデンサーの組み合わせは固定されておりそれを容易に変更する操作ができないので、本発明では容量が異なる複数の
電解コンデンサーの中から最適な電解コンデンサーをスイッチの切り替えで選択して数種の電解コンデンサーの組み合わせを行うことが容易にでき
るようにして合成容量が最大効果を発揮することができるようにしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、バッテリーの両極に接続する数種の容量を有する各電解コンデンサーのそれぞれに接続する切り替えスイッチを設けてマイナス側に
接続して、各電解コンデンサーのそれぞれに接続した切り替えスイッチをケースに設けて、使用する電解コンデンサーを選択的にオン・オフの切り
替えスイッチを選んで車種別に各電解コンデンサーの合成容量が最大の効果を発揮するように最適な組み合わせにすることが容易にできるよう
にし、車種別に最適な電解コンデンサーの組み合わせができるバッテリーバックアップ電源装置を提供することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のバッテリーバックアップ電源装置は、各電解コンデンサーに接続した切り替えスイッチで合成容量を可変にするため、容量が異なる各
種の電解コンデンサーを切り替えスイッチを選択して、車種別に最適な電解コンデンサーの組み合わせに変更する操作ができるので、自動車の車
種に特有のセンサー類や自動車の走行道路等の条件に応じて数種の容量を異にする電解コンデンサーを最大効果を得られるように組み合わせら
れるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
バッテリーバックアップ電源装置において、各種の電解コンデンサーを並列に接続し、各電解コンデンサーを切り替えて接続する切り替えスイッチを設けてマイナス側に接続し、緑色ＬＥＤ表示ランプを並列に接続して、１０Ａヒューズを介してコネクターに接続し、切り替えスイッチをケースに設けて、使用者がそれぞれのスイッチを切り替えて電解コンデンサーの合成容量が最大効果を得られるように組み合わせるという目的を実現した。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明装置の１実施例の回路図であって、軽自動車用のバッテリーバックアップ電源装置である。バッテリーの両極若しくはシガープラ
グにコネクター８を介して接続する。容量を異にする数種の各電解コンデンサーを並列に接続し、電解コンデンサーに接続する切り替えスイッチ７を
マイナス側に接続する。本発明の軽車輌用の装置は、１００００μＦに切り替えスイッチを接続してマイナス側に接続し、この切り替えスイッチ７をケ
ースに設けて選択的に１００００μＦの電解コンデンサーのオン・オフの切り替えを行うことができるようにした。前記の１００００μＦの電解コンデンサーと、６８００μの電解コンデンサーと、１０００μの電解コンデンサーの組み合わせを可変にする。合成容量が軽車輌の走行道路の高速道路若しくは一般道路に最適な組み合わせに変更するすることが容易である。該電解コンデンサーを納めたケースの外部で前記の合成容量が切り替わる切り替えスイッチを備えることを特徴とする。
【００１４】
バッテリーバックアップ電源装置のコネクター８を正常にバッテリーの両極に接続した場合に通電状態を緑色で表示するためにＬＥＤランプ６を電解コンデンサー１〜３と並列に接続する。コネクターをプラス・マイナスが正常に接続したときには緑色のＬＥＤランプ６が点灯し、逆に両極に接続したときは緑色ＬＥＤランプ６が点灯せず逆接続を警告することもできる。
【００１５】
表１は、電解コンデンサーの組み合わせたものを搭載している車輌に複数の試験者に実際に試乗してもらい、排気ガスの中に一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等の有害物が含まれていない場合であって電解コンデンサーの適合性が認められた車種別組み合わせを一覧表にしたものである。同表の名前、車種、種類の各欄は、それぞれに  試験者名、  自動車メーカー各社の登録商標により使用車種を特定して、  車種毎に使用した電解コンデンサーの組み合わせによる合成容量を表示している。試験者名の空欄には、その上欄の試験者名が該当する。
【００１６】
【表１】
2007038735.tif 000005
【００１７】
上記の表１に示したように、試験者が使用した車種により組み合わせた電解コンデンサーの種類が異なる。種類欄に記載の数字は、電解コンデンサーの容量（μＦ）である。表１において示した試験車種は軽車輌及び普通車である。例えばサニーの場合は、４７００μＦ電解コンデンサーと４７０μＦの電解コンデンサーを並列に接続している。
【００１８】
本発明の実施例１は、表１に表示したワゴンＲ、ライフ、ジムニー、ミツビシ軽箱バン、パジェロジュニアのように軽車輌用である。
この場合の作用効果は、軽車輌はエンジンの回転数が高速道路を走行するときと、一般道路を走行するときでは大きく差が生じるので電解コン
デンサーの組み合わせの合成容量が大きく１００００μＦに電解コンデンサーの切り替えスイッチ７を設け、電解コンデンサーの可変領域を２種類に
して、使用者が操作し易くした。
【実施例２】
【００１９】
図２は、本発明の実施例２の回路図であり、インタークーラーターボエンジンを搭載した軽車輌用又は普通車用としての利用ができる。これらの車種では、４７００μＦの電解コンデンサーに切り替えスイッチ５を設けて前記４７００μＦの電解コンデンサーのスイッチを切り替えることができるようにし、６８００μＦの電解コンデンサーと、１０００μＦの電解コンデンサーとの組み合わせの合成容量でインタークーラーターボエンジン搭載の軽車輌に適合する。
この場合の作用効果は、軽車輌に搭載したインタークーラーターボエンジンの場合には４７００μＦの電解コンデンサーのみに切り替えスイッチ５
を設けることにより、高速道路を走行するときと、一般道路を走行するときで電解コンデンサーの可変容量の領域を少なくしても適応できる。
【実施例３】
【００２０】
図３は、本発明の実施例３の回路図であり、普通車の車種別に切り替え機能つきバッテリーバックアップ電源装置である。
ケースに納められた電解コンデンサー９〜１５は、その容量が４７０μＦと、１０００μＦと、２２００μＦと、３３００μＦと、４７００μＦと、６８００μＦと、
１００００μＦのそれぞれに切り替えスイッチを接続したものである。それぞれの容量の各電解コンデンサーを並列に接続し、それぞれに切り替えスイッチ７ａ〜ｇを接続してマイナス側に接続することで選択的に各電解コンデンサー９〜１５のオン・オフの切り替えを行い、切り替えスイッチを操作した結果、オンにした各電解コンデンサーの合成容量が車種別に最適な組み合わせにすることが容易にできるようにそれぞれに切り替えスイッチを設けた。該切り替えスイッチはケースに取り付けて電解コンデンサー９〜１５を納めたケース外部で操作できるようにし、電解コンデンサーの切り替えスイッチ７ａ〜ｇを操作してオンにした前記電解コンデンサーの合成容量が変えられることを特徴とする。電解コンデンサーを各々オノ・オフ切り替え可能にしたことにより、車輌に搭載されたバッテリーの電圧が１２〜２５ボルトである農機具、建設機械、普通車の電圧安定させることができる。
【００２１】
実施例１〜３のいずれの場合にも電解コンデンサーのスイッチを切り替えて、軽車輌及び普通車の車種別に適合している電解コンデンサーの組み
合わせを採用できるようにしたので、エンジンの点火プラグにかかる負荷電圧が安定し燃焼効率が向上し、その結果としてエンジンの出力が向上す
る効果、排気音の低下の効果、燃料１リッター当たりの走行距離（燃費）が向上する効果がある。又自動車に装備されている電装品にかかる電圧が
安定するのでヘッドライトの照度が向上する効果、電装品にかかる負荷を軽減する効果などの利点がある。従って、自動車の運転者には街中の道
路や高速道路等の走行する道路の状況に応じて電解コンデンサーの組み合わせを変更可能にしたことにより、車種別に適正な組み合わせで排気
ス中に含まれる一酸化炭素や炭化水素のように有害な空気汚染源を浄化し、燃料消費量を低減する効果、バッテリーの寿命を延長する効果が一
層顕著である。アーシング（接地）をエンジン、オルタネータ、吸気マニホールド、セルモーター、トラスミッション等の位置から本発明装置の−極に接
続することにより、本発明装置の電圧安定作用が効果的である。
緑色表示ＬＥＤランプ６，６ａ，６ｂを電解コンデンサーと並列に接続してあり、バッテリーバックアップ電源装置のコネクター８，８ａ，８ｂを正常にバッ
テリーの両極に接続したことを確認するには通電状態を表示する緑色の点灯により確認し、両極に逆接続した場合に点灯しないで警告することは実
施例１〜３のいずれの場合も同じである。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
軽車輌及び普通車の車種別にケースに取付けたスイッチを切り替えて容易に電解コンデンサーの組み合わせが変更できるので、車種により使
用する電解コンデンサーを選択することができる。また電解コンデンサーに並列に逆接続表示ＬＥＤランプを接続することによって、コネクターを介し
てシガープラグやバッテリーの両極に接続する接続の間違いを防止できる。本発明は普通車、軽車輌のバッテリーバックアップ電源装置として適用するほか、エンジン及びバッテリーを搭載している、農機具、建設機械などにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】軽車輌に装着用の切り替え機能つきバッテリーバックアップ電源装置の実施方法を示した回路図である。（実施例１）
【図２】軽車輌（インタークーラーターボエンジンの場合のみ）又は普通車に装着用の切り替え機能つきバッテリーバックアップ電源装置の実施方法を示した回路図である。（実施例２）
【図３】農機具又は普通車に装着用の切り替え機能つきバッテリーバックアップ電源装置の実施方法を示した回路図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００２４】
１〜４，２ａ，３ａ    電解コンデンサー
５    オン・オフ切り替えスイッチ
６，６ａ，６ｂ    緑色ＬＥＤランプ  
７    オン・オフ切り替えスイッチ
７ａ〜ｇ    オン・オフ切り替えスイッチ
８，８ａ，８ｂ    コネクター
９〜１５    電解コンデンサー
【図１】
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【図２】
2007038735.tif 000007
【図３】
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