(57)【要約】【課題】  過去のスーパーキャパシターでは一つのピーク電力の一度のみの送電であった。このため送電は間欠的であり実際の電力応用には非実用的であった。更に電圧が閾値レベル以下に下がると不十分なエネルギーしか残っておらず負荷装置を駆動することが出来ない。この残りのエネルギーは放電されるか充電されるが結局、キャパシターの行う仕事には貢献しない。【解決手段】  つねに最適化された充放電により電源が効率よく利用できる。“ＣＤスウィング”がスイッチを担当し、全工程中、１グループが放電している間、別のグループは充電／再充電している。２つのグループは次のサイクルでは充電と放電の役割を入れ替り、電力需要が満たされることになる。コンパクトな筐体に収まるスーパーキャパシターは、電圧および電流を何倍にも増やす。システム制御により電力を広範囲な電圧電流の形態で対応させ、効率あるエネルギー回収ができ、迅速な電力供給と無制限回数の電力回収が実現する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワータンク装置は一つの筐体に縦横にスーパーキャパシターセルを複数個持つが、上記スーパーキャパシターセルの構成は：
（１）複数の電極、複数の電解質に浸し巻きつけ又は重ねたセパレータ、
（２）上記電極に接続された２つの電気リード。個々のリードはリードスイッチ装置を持ち、上記スイッチ装置はメカリレー、ＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴから成るグループから選択されるが、ドライバーにより駆動されるデータバスに接続される、
（３）上記バスにエレメント・スイッチ装置が接続される、
（４）電圧センサは上記スーパーキャパシターセルに接続されるが、上記エレメント・スイッチ装置は上記リードスイッチ装置より電気抵抗が低い。
【請求項２】
パワータンクは送電蓄電を行うが上記パワータンクの構成は、
（１）往復スイッチ装置により個々に充電源と並列に接続される複数のスーパーキャパシターグループ、
（２）充電と放電は“開”“閉”の２状態で変化するが、それらを個別につかさどる上記往復スイッチ装置をイネーブルにする複数のリレー、
（３）上記往復スイッチ装置で上記スーパーキャパシターグループを組み合わせ構成する上記リレーと接続するコンフィギュレーション回路。
ここで上記スーパーキャパシターグループは、グループ間の充電と放電の役割を上記往復スイッチにより振り分けられ、常に安定したピーク電力を供給するように配置される。
【請求項３】
請求項２記載のパワータンクシステムで、上記充電源は、バッテリー、燃料電池、太陽電池、風力、内燃機関、発電機械、有線もしくは無線による一般家庭電源等の組み合わせから選択できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】      当発明の“パワータンク”システムは内部のスーパーキャパシターセルの配列組み合わせを最適化する送電蓄電システムを指すが、より具体的には総合的コンフィギュレーション回路をベースにした行列組み合わせを駆使するスーパーキャパシターセルの統合体であると定義される。この総合的コンフィギュレーション回路はリアルタイムでスーパーキャパシターセル群を管理し、電力需要を充足すると同時に蓄電を行う。
【背景技術】
【０００２】  エネルギーの効率的利用は原油高、石油資源の枯渇という背景の中で重要な課題である。ハイブリッドカーはバッテリーの補助により従来のガソリン車に比べてエネルギー効率が高く、燃費も高い。ハイブリッドカーの燃費向上の要素として、ブレーキ使用時の本来無駄になる回収可能の電力利用があげられる。ガソリン自動車の場合、無駄なエネルギーの回収は不可能である。しかし、すべてのバッテリーは、放電、充電というエネルギーの送電、蓄電を行う化学反応を起こす。運動学的熱力学的性質であるエネルギー変換はしばしば電力の可能出力、充放電効率、およびバッテリーの寿命に制限を加える。高電力を要する応用機器向けの電力需要、蓄電にはこの化学的性質上から来る制限の為、バッテリーの利用は本来向いていない。【０００３】  電気エネルギーは様々な物理的過程でキャパシターに直接蓄えられそして放出される。その過程でキャパシターはエネルギー貯蔵と放出を表面吸収と表面脱着という電気分解メカニズムで行う。キャパシターの電極は充電時、電解質からイオンを吸収し、放電時は蓄えられたエネルギーがイオンの自動的脱着により電力として放出される。物理過程の完全な可逆性と高速反応により、キャパシターは長寿命、高電力密度、高効率の充放電を得ることが出来る。電解コンデンサーのユニークな特性を持つスーパーキャパシターは従来のキャパシターの数百倍、数千倍の容量を提供し、新たな次元の応用に幅を広げる。現段階のスーパーキャパシターのエネルギー容量はバッテリーには及ばないが、一緒に使えばバッテリーの容量と寿命を増やすことが出来る。この性能の向上は負荷平準化効果として知られている。同効果に関して数々の応用が報告されており、例として米国特許第５，１４６，０９５；５，５４５，９３３；５，６０４，４２６；５，６６３，６２８；５，７３４，２０５；６，９９５，４８０  ａｎｄ  ７，００２，１１２等がある。【０００４】  過去のスーパーキャパシター応用実例ではキャパシターは一つのピーク電力の一度のみの送電であった。そして二度目の電力供給には再度エネルギーの充填が必要であった。図１のとおり、スーパーキャパシターはＶｓすなわち最大電圧ＳＴからゼロＶｏｌｔに移行する。再び電力を貯めるためＶｓに戻すにはＴ１からＴ２へ時間が経過する。このため従来のスーパーキャパシターの送電は間欠的であった。間欠的電力供給は多くの電力応用には非実用的であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】    過去のスーパーキャパシター応用実例ではキャパシターは一つのピーク電力の一度のみの送電であった。そして二度目の電力供給には再度エネルギーの充填が必要であった。図１のとおり、スーパーキャパシターはＶｓすなわち最大電圧ＳＴからゼロＶｏｌｔに移行する。再び電力を貯めるためＶｓに戻すにはＴ１からＴ２へ時間が経過する。このため従来のスーパーキャパシターの送電は間欠的であった。間欠的電力供給は多くの電力応用には非実用的であった。更に電圧が閾値レベルＴＨ以下に下がると不十分なエネルギーしか残っておらず負荷装置を駆動することが出来ない。この残りのエネルギーは放電されるか充電されるが結局、キャパシターの行う仕事には貢献しない。スーパーキャパシターの充放電の繰り返しはエネルギーの大きな無駄となっている。無駄になるエネルギーを補填するため、スーパーキャパシターは一般的に必要以上の容量を設計され、コスト高となっている。これを解決するため電力管理の効率化と経済化を実現できる方法が必要とされる。スーパーキャパシターを使用する別の課題として、必要な出力電圧を実現するため多くのパッケージ化されたキャパシターセルを１つのモジュールとして組み合わせ接続することである。組み合わせ接続で充電放電を行う場合、常にモジュール内の個別のセル間には不均等な電圧が存在する。電圧不均等の解決に、それぞれのキャパシターに保護回路をつける必要に迫られる。従って電力需要に対してパワータンクとしてのモジュール内のスーパーキャパシターセルの組み合わせを効率良く経済的に管理する方法も必要になる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】本発明の究極のゴールは無線もしくは有線送電、直接あるいは間接的電磁誘導によるＡＣ，ＤＣ電源の効率利用である。
１．スーパーキャパシターセルは電極とセパレータを同心円状に巻きつけ、円筒または楕円筒に形成する。それぞれのセルは充電と放電用に２つの互いに極性の異なる電極リードを持つ。各セルの電極は化学物質上同一で、電極リードはそのため固定された極性を持たない。電極リードは正極または負極のどちらにも使用されうる。すべてのセルの両側のリードは専用のリードスウィッチを持ち、各セルは専用のエレメントスウィッチを持つ。セルのエレメントスウィッチはリードスウィッチより低い電気抵抗を持つ。
２．スーパーキャパシターセルを複数個使い、縦列、横列に配置し、プラスチックまたは金属の一体ケースに収納される。各セルは互いに物理的接点を持たないがスイッチを使うコンフィギュレーション回路のコマンドで用途に応じたマトリックスとして望ましい組み合わせに再コンフィギュレーション（最適構成）される。
３．一体収容されている各スーパーキャパシターはその収納場所にかかわらず、最適化されたグループ分けにより電源が無線有線にかかわらず、一つのユニットとして要求された電力を伝送、または回収することが出来る。ひとたび目的を達成するとスーパーキャパシターセル群はもとの分離された不連続のバラバラの一要素状態に戻る。
４．コンフィギュレーション回路はスウィッチ群に加えコントローラとドライバーがある。
（１）スイッチ：  コンフィギュレーションに要する電気的経路を形成する。
（２）コントローラ：管理、記録、計算、決定、統御、命令する。
（３）ドライバー：コントローラからの命令を実行する。
５．送電モード時、充電放電を行う２グループのスーパーキャパシターセルの間に“ＣＤスウィング”（Ｃｈａｒｇｅｒ−Ｄｉｓｃｈａｒｇｅｒ）が介在しスイッチの役割を担当する。ＣＤスウィングにより全工程中、１グループが放電している間、別のグループは充電／再充電している。２つのグループは次のサイクルでは充電と放電の役割を入れ替り、電力需要が満たされることになる。必要以外の電池の消費と充電は行われない。
６．スーパーキャパシターは有線無線のいずれの方法でも、変圧機、変換機、昇圧回路なしに電圧および電流を何倍にも増やすのでＡＣ，ＤＣの充電源の増幅器として使用できる。
７．コンフィギュレーション回路はＰＣＢ（プリント基板）上に搭載し、応用に応じてシステム筐体の蓋の表面か裏面に装着できる。スーパーキャパシターセル群は送電および蓄電の両目的を果たすが、コンフィギュレーション回路のおかげで持続性のあるシステムとしてコンパクトな筐体に収めることができる。【０００７】  システム制御により電力を広範囲な電圧電流の形態で様々な負荷装置に対応出来、有線または無線のいずれによってもエネルギー回収が可能である。迅速な電力供給と無制限回数の電力回収でエネルギーの効率改善が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  本発明を応用した製品の説明を図に従って詳細に説明する。図２はＣＳ（充電源）、ＣＣ（充電回路）、ＬＯＡＤ（負荷装置）を含む送電および蓄電システムのブロック図である。構成されるシステムはＳＥ（スーパーキャパシターセル群）、コントローラ、ドライバー、スイッチを組み合わせたものである。ＳＥとつながるＶｃ（電圧センサ）は各セルの充電状態を監視、記録するマイクロプロセッサーのコントローラに通信を送る。負荷装置の電力需要はＶｃで測られるが、ドライバーとスイッチによりコントローラはスーパーキャパシターセル群から必要なセルを選択し、コンフイギュレーションを行い電力を供給する。もしＬＯＡＤが回収できるエネルギーを提供するとき、コントローラは、エネルギーの量と充電速度に関わらずエネルギー吸収のためスーパーキャパシターセル群の構成作業を行う。ＳＥへの充電はＣＣ経由で行われる。ＣＣは逆変換機、整流器を内部に持つ場合もある。送電前、スーパーキャパシターセル群はＣＳによりフル充電されるべきである。バッテリー、燃料電池、太陽電池、風車タービン、ジェネレーター、エンジン、又は直流交流の電磁誘導から起きる電波送電等がＣＳの役割を果たしうる。スーパーキャパシターセルよりＣＳのほうの電圧が高い限り、キャパシターはコントローラからＣＣに送られた充電信号により、充電される。コントローラはシステム内の以下の任務を果たす頭脳である。
１．スーパーキャパシターセル群の充電状態を監視、記録する、そしてシステムがスタンバイモード以外の時、セル群がフル充電状態を維持すること、
２．電力需要と回収可能電力の状況にもとづき、実行に要求されるスーパーキャパシターセルの使用個数とセル構成を計算する、
３．送電と蓄電に要求されるスーパーキャパシターセル群のマトリックス構成を円滑に計算し直列、並列、その他の接続を行う。
４．そのスーパーキャパシターセルで、相対的に高電位を持つ電気リードを正電極として選択すること、
５．長期不使用後、自動車のエンジン点火、機械の始動等に必要な充分な電力を残留エネルギーから構築できるスーパーキャパシターを選択すること、
６．不良化したスーパーキャパシターセルを構成要員から除外する判断をすること、
７．“ＣＤスウィング”（Ｃｈａｒｇｅｒ−Ｄｉｓｃｈａｒｇｅｒ  Ｓｗｉｎｇ）作動のタイミングの管理すること。
そしてドライバーとスイッチはコンフィギュレーション計算を行うコントローラの手足となって働く。【０００９】  図３、点線で区分けられたシステム筐体内に９個のスーパーキャパシターセルがＥ１からＥ９まで縦横に並べられている。同様にそれ以外の個数の構成も可能である。スーパーキャパシターセル（例Ｅ１）は２つの電極と電解質に浸った２つのセパレータが巻かれ或いは並べられたものと定義され、各電極は電気ショートを防ぐためリードスイッチＳａ１１  ｔｏ  Ｓｂ１１）が続く。図３では各スーパーキャパシターセルは電解液とは接触しないよう個別の部屋に配置されている。また、図の各セルは固有の電圧センサ（Ｖ１からＶ９）、スイッチ（ＳＷ１からＳＷＩＸ）、２つの相反する極性の電気リード（ａ，ｂ），スイッチ（Ｓａ１１  ｔｏ  Ｓｂ３３）を持つ。このＳＷはリードスイッチより低い電気抵抗を持ち、すべてのスイッチは３０１から３０６の水平線のデータバスにつながっている。これによりコントローラで決定されたシステム構成に要する電気的経路を形成するようドライバーからの指示を受ける。（図には示されていない。）水平データバスは負荷装置への送電、または装置からの電力回収のため垂直バスＸＸとＹＹにつなげられる。それぞれの電圧センサＶ（Ｖ１からＶ９）は充電状態を示すため当該セルの２つのリード（ａとｂ）の電圧を測る。図３に示されていないがコントローラのメモリー内部に情報は常にアップデイトされ記憶され、システム全体の構成決定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）に使用される。【００１０】  例えばＥ１，Ｅ２  ａｎｄ  Ｅ３が同レベルの充電量で並行に使用されるとする。その時６つのリードスイッチＳａ１１  ｔｏ  Ｓｂ１３を閉鎖すればよい。一方もしＥ１，Ｅ２  ａｎｄ  Ｅ３が並行に構成されるとき、６つのスイッチオフに加え２つの構成スイッチＳＷＩ  ａｎｄ  ＳＷＩＩ  もオフされる。もしすべてのリードが正電極の場合、一連のモジュールＥ１−Ｅ２−Ｅ３の電流はＥ１ａ→Ｅ１ｂ→ｂｕｓ  ３０２→ＳＷＩ→ｂｕｓ  ３０１→Ｅ２ａ→Ｅ２ｂ→ｂｕｓ  ３０２→ＳＷＩＩ→ｂｕｓ  ３０１→Ｅ３ａ→Ｅ３ｂと流れる。この説明によりスーパーキャパシターセルの組み合わせ能力がどのようなものであり、当発明の応用可能性を示した。各セルの配置、構成については様々な組み合わせが考えられる。ＵＳ特許７，０００，０４２は更に複雑な構成例として通信用メモリーを増やしたものを示す。ＵＳ特許５，１９１，３２５はクロック制御と事象記録の事例。ＵＳ特許６，８７０，１９６は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）をディスプレー用に使用した。【００１１】ＵＳ特許７，００２，１１２と５，５４５，９３３では使用出力電圧にスーパーキャパシターのスイッチ使用を述べ、６，６２４，５３５ではバッテリーのスイッチングが使用された。これら論文では電力伝送に焦点が当てられているが、より自由度を持つ蓄電の観点は抜けている。再発電または残存エネルギーを回収すべき多くの状況が実際には存在する。ＵＳ特許６，４６０，６５８はエレベーターの制動時の発電について、６，９８５，１４２ではＬＣＤ用素子の極転換について述べている。エネルギー効率の改善は需要があればリアルタイム電力供給および応分���エネルギー吸収により実現される。エネルギーの変換への対応そして自由極性への対応として当発明のスーパーキャパシターは代替の役割を果たすものとして理想的である。図３は特許出願人と発明者が権利を有するＵＳ特許６，７６２，９２６を図式したものである。スーパーキャパシターセル群を１つの筐体に格納することで、単位セルは一体化した行動を取れる。条件として２つ。
（ａ）各単位は同じ温度と気圧下に置かれる。
（ｂ）互いに距離が近いので各接点の電気抵抗は低い。【００１２】  当システムのモジュールはコンパクト設計なので筐体化の材料と接点部材の消費も少ない。図３に示すモジュール格納はポリエチレンやポリプロピレン等プラスチック、あるいはアルミやステンレス等金属で可能である。さらにモジュールサイズを小さくするにはＵＳ特許‘９２６以外に６，５１０，０４３および６，５７９，３２７で示されるようにスーパーキャパシター製造に二極性（バイポーラ）電極を使う。バイポーラ製スーパーキャパシターは通常の有機電解質ベースの２．５Ｖ乃至３．０Ｖ電圧作動スーパーキャパシターに比べ最低でも２倍の電圧を有することが出来る。図３のモジュール作成に要するセルの数は５０％以上削減出来るが、これは単位セルひとつひとつを細胞として形成される一個の統合体が生み出す出力電圧が高いからである。【００１３】  スーパーキャパシターのコンパクト化と同様に電気回路もＰＣＢに集約できる。実際の応用製品の場合、ＰＣＢは筐体の内側でも外側にでも装着できる。筐体を溶接密閉することによりコンパクトで丈夫な電力システムが出来上がり、ＤＣやＡＣに限定されない有線無線を問わない電源として応用可能である。応用例は電力容量電圧域を問わず、運搬業務、通信、リクリェーション器具である。図１は従来のスーパーキャパシターの使用例であるが多大なエネルギーの浪費が確認される。図４では２つのグループ（１，２）に分けられたスーパーキャパシターが充電と放電を受け持ち（“ＣＤスウィング”と呼ぶ）、エネルギーの浪費を回避する。“ＣＤスウィング”はＳＴ（フル）とＴＨ（閾値）の各レベル間で負荷装置を稼動させる。電力需要次第で２つのグループ（１，２）はスーパーキャパシターを単体あるいは複数で使用する。放電時は必要分のみのエネルギーが消費され、充電時も同量のエネルギーが回収される。１サイクルとしては電圧の“１”がＶτまで放電され、即座に充電が行われ、“２”が放電を行う。“１”と“２”が次のサイクルでは充電放電の役割を交代し、電力需要が終わるまで続く。“ＣＤスウィング”により非ゼロ出力電圧レベルＭＮが提供される。ＭＮはＴＨの上にあるので負荷装置は常時電力供給を受ける。そこには電力供給停止が無いだけでなくエネルギーロスを回避出来るので“ＣＤスウィング”のエネルギー効率は高いといえる。スウィングの距離すなわちＳＴとＴＨ間を狭めることにより、又はスイッチングの頻度を増やすことによりＭＮのレベルはより安定する。実際には当発明を自動車に応用するとエンジン車ハイブリッド車にかかわらずエネルギー効率は向上し燃費は向上する。図４は当発明の一例を示したに過ぎない。次の例はＣＤスウィングがエネルギーを節約するデモである。【００１４】  図５では２つのリレーＲＥＬ１、ＲＥＬ２を使う“ＣＤスウィング”の実用例である。２つのグループに分かれたスーパーキャパシターＳ／Ｃ１、Ｓ／Ｃ２は電気リードＳ１／Ｓ２、Ｓ３／Ｓ４によりリレースイッチングする。それぞれのリレーは二極双投（ＤＰＤＴ）メカスイッチの仕掛けである。図５のとおりＣＤスウィングは初期モードで２つのリレーＲＥＬ１、ＲＥＬ２は通常は閉じた状態であり、スーパーキャパシターＳ／���１、Ｓ／Ｃ２はバッテリーＥＴＨに並列で充電される。キャパシターへの充電時の電流は以下の通りである。
Ｓ／Ｃ１：ＥＴＨ（＋）極→Ｓ２ａ→Ｓ２→Ｓ１→Ｓ１ａ→ＥＴＨ（−）極
Ｓ／Ｃ２：ＥＴＨ（＋）極→Ｓ４ａ→Ｓ４→Ｓ３→Ｓ３ａ→ＥＴＨ（−）極
Ｓ／Ｃ１のＳ２とＳ／Ｃ２のＳ４はＥＴＨの正極につながりＳ２とＳ４は正極になる。Ｓ１とＳ３はそれぞれのキャパシターの負極である。ボタンスイッチ（図で示さず）を押すとＲＥＬ１、ＲＥＬ２は“閉”と“開”でＳ／Ｃ１とＳ／Ｃ２の放電、充電に対応する。
１．第一サイクル
ＲＥＬ１、ＲＥＬ２は“閉”と“開で、Ｓ１とＳ２はＳ１ｂ  ａｎｄ  Ｓ２ｂ，にスイッチされる。Ｓ２ｂは負荷Ｍに接続し、Ｓ／Ｃ１は負荷Ｍに放電する。電力の流れは、ＥＴＨの（＋）→Ｓ１ｂ→Ｓ１→Ｓ２→Ｓ２ｂ→Ｍ。結果、Ｓ／Ｃ１は電池ＥＴＨと連なって放電され、電力は主にキャパシターから供給される。一方、Ｓ／Ｃ２はＲＥＬ２の“閉”状態のため依然として並列でバッテリーに対して充電モードである。ただし、Ｓ／Ｃ２はＭにはつながっていないのでエネルギー消費はゼロである。
２．第二サイクル
ＲＥＬ１はオフ、ＲＥＬ２はオン、Ｓ３とＳ４はそれぞれＳ３ｂ  ａｎｄ  Ｓ４ｂへスイッチされる。Ｓ４ｂは負荷ＭにつながっているのでＳ／Ｃ２は負荷に向かって放電する。電力の流れはＥＴＨ（＋）→Ｓ３ｂ→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ４ｂ→Ｍである。
３．第三サイクルと以降のサイクル
ＲＥＬ１とＲＥＬ２の反復スイッチングにより電力がＭに常時送られるがＭが電力を必要としなくなるスイッチオフまで続く。【００１５】図５の回路図を使ったＣＤスウィングの性能のテストを電動車椅子で行う。
電源Ａ：  ２個の鉛酸電池（Ｐｂ−Ａ）を使用。１２Ｖｘ１０Ａｈを直列
電源Ｂ：１個のＰｂ−Ａ電池に加え図５の回路を使用。Ｓ／Ｃ１とＳ／Ｃ２は同じ１５Ｖｘ５Ｆ．２つのテストでＰｂ−Ａはフル充電、運転者は体重８１ｋｇ。電池は電流が流れなくなるカットオフ・レベルまで運転。Ａ，Ｂテストともに３回繰り返し、電池がカットオフ・レベルまでの時間を記録。表に結果をまとめる。
【表１】
2007312584.tif 000003
表から次のことが分かる。
１）わずか２個を直列につなげるだけで電源Ａはすでに電圧分布にバラツキが見られる。１ボルトの差である。結果的には高い電圧の電池がより早く消耗し電池パックとして仕事をなし得ない。
２）電源Ｂと電源Ａの走行時間比（Ｂ／Ａ）は７６．５％（７５／９８）。しかしＢの場合、車椅子全体重量は減少し、電池１個が節約される。
３）電源Ａの電池１個あたりの走行時間は４９分、従って電源Ｂの電池一個当りの走行時間は１．５３倍（７５／４９）で電源Ａより寿命が長い。ＣＤスウィングのおかげで車椅子の効率は５３％改善した。
４）電源ＢはＡより終了電圧が高く、前者はカットオフが早く来ている。理由は、図５のリレーは駆動に１２ボルト要し、この電圧は電池の終了電圧より高い。すなわち、リレーの存在が電池の使用時間を制限した。あるいはＣＤスウィングが椅子のエネルギー効率を改善出来る。
５）テスト時、負荷装置は３０Ａもの出力電流を必要とした。これはスーパーキャパシターに提供された充電電流以上の出力である。よってＣＤスイングは７２０Ｗの出力電流を提供したことになる。内部試験では単純化されたパワータンクは２，７００Ｗもの出力を供給および回収を記録した。パワータンクが送電、回収に当たり電力規格、密度に制限無く効果を発揮するものである。電力レベルとして最低稼動電圧２．５Ｖと最低静電容量１Ｆスペックのスーパーキャパシターを用意することで、パワータンクは５０Ｗかそれ以上の送電蓄電を行い広範囲の電力応用に使用できる。【００１６】  ＣＤスウィング用にリレー以外のスイッチ部材としてＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）やＩＧＢＴ（統合バイポーラトランジスタ）が使用出来る。それぞれの素材は一長一短ある。ＣＤスウィングの材料選択にはアプリケーションのニーズを考慮すべきである。図５では変圧機や変換機、昇圧変圧機の介助なしにスーパーキャパシターが電池の電力出力を独力で増幅しているのを示す。当発明の技術的経済的メリットである。事実、当発明の組み合わせ選択可能な（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ）電源システムの構築で以下のような多くの電力応用例がある。
１．多くのグループで構成されるスーパーキャパシターセル群を、電源から並列接続し、ひと塊として準備する。全てのセルが個別に充電された後、それらはどんな負荷装置にも合う電源として再グループ化される。
２．筐体内の１部分のセル群を電源として、他のグループのセル群の充電に使用しＣＤスウィングも稼動させる。すなわち当発明は外部の充電源を必要としない。
３．パワータンクの利用先として自動車、パソコン、電動工具通信、民生機器、重機、医療機器等電源供給停止が許されないもの。
４．電力発電所用の“パワーリレー”として。発電後ただちにスーパーキャパシター群に蓄電し、キャパシターは有線又は無線の方法（例えば電磁束かマイクロウェーブ波）でエネルギーを電力貯蔵施設に送電する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】  単一のキャパシターあるいはスーパーキャパシターの放電カーブである。
【図２】  図２は構成される送電蓄電システムのブロック図を示す。
【図３】  図３は９つのスーパーキャパシターを使った“パワータンク”の典型的構成を示す。
【図４】  図４は“ＣＤスウィング”を使った２つのスーパーキャパシターのグループの放電カーブを示す。これによりエネルギーの無駄が解決される。
【図５】  図５は“ＣＤスウィング”に使う２つのリレーを用いた応用回路図を示す。
【符号の説明】
【００１８】  ＣＳ：    充電源
ＣＣ：    充電回路
Ｌｏａｄ：    負荷装置
ＳＥ：    スーパーキャパシタ要素
Ｄｒｉｖｅｒ：    ドライバー
Ｓｗｉｔｃｈ：    スイッチ
Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：    コントローラ
Ｖ：    電圧センサ
【図１】
2007312584.tif 000004
【図２】
2007312584.tif 000005
【図３】
2007312584.tif 000006
【図４】
2007312584.tif 000007
【図５】
2007312584.tif 000008