JPH03107338A - ニッケル・カドミウム蓄電池急速充電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一種の円筒型密閉型ニッケル・カドミウム蓄電
池専用の急速充電装置に係るものを提供し、主要とする
ところは主制御装置及び交換式電源供給装置とにより組
成される。その中、主制御装置は主にＬＥＤ指示器、ブ
ザー、定電流制御器、多重選別器、Ａ／Ｄ変換器、ショ
ートと極性相反測定器及びＣＰＵを含む。交流電源は交
換式供給装置を経て一平滑安定した直流電源を出力して
主制御装置に与え、ＣＰＵは多重選別器に取組んで交替
で数個の定電流制御Ｈｉを制御し、大電流及び交替充電
の方式で以て、同時に数個の電池に対して周期的間欠充
電をする。別途にＡ／Ｄ変換器で各ｔ２ｃ内に充電時間
内に、各電池の電圧変化を測定し、又ショートと極性相
反測定器で電池の異常状況を測定し出して、すべてＣＰ
Ｕの判断に任せ、判断の結果をＬＥＤ指示器及びフザー
で表示する１つのデジタル制御で、自動的に電池の容量
を測定し、充電時間が快速で、充電効率も高く、実用便
利な急速充電装置をその特徴とするものである。

本発明は一種の充電装置で、特に一種の専ら円筒密閉型
ニッケル・カドミウム蓄電池充電用で、且つデジタル制
御によりしかも自動測定機能をもつ急速充電装置をもつ
ものを提供するものである。

人類消費及び応用上の限りなき雪水、並びに製造技術、
材料科学、顕微科学技術、製造環境の制御等の科学技術
の日新たなる変化により、各種、ミクロミリ電気量の電
子パーツ及び商品の大量開発登場が見られ、加えて従来
の機械式日用品の電器化、電子化、及び電器製品の精微
小型化により、電池の応用範囲も日々法がっている。然
も電池の廉価、安全及び使用便利等の特性は、なおさら
人々をして電池の雪水及び依頼性に対して益々向上を見
せている。そこで各種型式、種類の電池が絶えず研究成
功し並びに各種用途に応用されて、その中、特に小型、
大容量電池の雪水はなおさら巨大なものである。

しかれど、一般の電池は使用上、これも又何かの免かれ
ない欠点を備えている。例えば−次電池はその容量がは
てると廃物になる。経済性が余りにも低く、且つ廃電池
は回収処理し難いので、より多くの環境汚染問題を惹起
する。そこで可反復充放電重複使用の二次電池が次第に
市場の主流となり、且つ未来において全面的に一次電池
に入替える趨勢を見せている。という事で、二次電池が
発展して今日に至り、材質、性能、型式等各方面を問わ
ず、すべてが敗退を続けており、現在にして見れば、各
類型二次電池の性能は既に相当優越である。但し、電池
性能の迅速な進歩は、絶対に応用上の便利と信顛をもた
らすとはいえないことは、その理由非常に明らかである
。それは一般市販売電器の性能が電池の進歩と同調で改
良できず、そのために優良な電池があっても高効率使用
あたわす、実に美中の不足でもある。

更に現在市販の二次電池の価格、寿命、容量、容量保存
特性、充放電特性、適用作業環境等の要因について全体
的に評価してみると、その中でニッケル・カドミウム蓄
電池が最も経済実用的価値をもっている。故にそれが広
汎に亘っ応用され、且つ市販二次電池の主導地位にある
のも理由のあるものである。しかも数多い型式のニッケ
ル・カドミウム蓄電池のうち、円筒密閉型ニッケル・カ
ドミウム蓄電池（以下電池という）は、特に−船釣に工
業及び商業用途に応用されている。しかれどそれと取組
み応用できる優良な充電器がないので、使用上多少なり
の不便を発生している。例えば、充電に要する時間が長
すぎる、電池容量を充満して高効率で使用できない、不
当の充電方式は電池を破壊して寿命の短縮になる等であ
る。

本発明者はこれに鑑み、多年実際に電池及び充電器製造
に従事した専業知識と経験を生かし、集積回路設計公司
の配合を加えて、２年余の間絶えず研究、設計、開発、
テストを経て、遂に革命的な高効率のニッケル・カドミ
ウム蓄電池の急速充電装置を完成したものである。

ここで次の図面と図表を配慮して、順を追って電池、従
来の充電器及び本発明の充電装置を系統的に説明する。

その中、第１表から第１８表は電池の各種条件または要
因の下において、既に公開された特性及び関係を示すグ
ラフである。

〔１〕電池部分について、その構造、起電原理及び特性
を次に紹介する。

（１）　　構造：第１図で示す電池の立体解剖表示図を
参照して見ると、電池１は主に陽極１１、陰極板１２、
隔離板１３、水酸化カリＫＯＨ電解液（図で表示してい
ない）、金属電解槽１４、蓋１５及び安全バルブ（バネ
１６、金属板１７及びバネ板１８を含む）等により組成
される。陽極板１１、陰極板工２は隔離板１３で以て隔
離した状態下で電解槽１４内に組入れ、電解槽１４と蓋
１５の間は絶縁した密閉ワシャー１９でシールし、蓋１
５は陽極端子として兼用し、電解槽１４は陰極端子とし
て兼用している。（中国国家標準ＣＮＳ総番号６０３６
ご参照） （２）起電の原理 ニッケル・カドミウム電池の起電反応は二、７ケル、カ
ドミウム両活性物質の酸化還元反応で、一般に次の反応
式で表示する： （０，４９０ Ｖ） ＋２Ｈ２０ ＋２ｅ （−０，８０９Ｖ） （１，２９９Ｖ） 十Ｃｄ　＋２８ｚＯ 当初のニッケル・カドミウム電池は充電末期、正極に酸
素を発生し、負極に水素を発生するので、完全に密封す
ることができない。

１９３８年に至りニー、イー・ランデは過充電において
、正極の発生した酸素は負極で消費できるのを発明した
。１９４８年ジー、ノイマンは負極活物質量対正極活物
質量の比を増大し、並びに電解液を減らして電極を露出
し、併せて透気性隔層で正負極を分離し、安全性良好の
密閉型ニッケル・カドミウムを製成し、それを乾電池家
系の一員とした。密閉型電池の中、気体の消費方法は次
の２つに大別される。

その１、負極の酸素で消費反応するのを主体とするもの
。その原理は正極の酸素発生を負極の水素発生よりも優
先にし、正極の発生した酸素は負極で化学消費を進行す
る。即ち負極の充電容量を正極よりも十分に大きくする
。

そこで充電の時に正極は負極よりも先ず充満の状態に達
する。仮に継続充電すると正極電位をしてすべて再充大
した電流を完全に用いて水酸イオンを酸化させる点まで
上昇させ、且つ正極で酸素を発生させると、 酸素は負極に拡散補充して水酸イオンに還元されると、 過充電 ％Ｏ２＋Ｈ２０＋２ｅ−−２０Ｈ− 水酸イオンは更に移動して正極に戻り回路を完成する。

その２、補助電極の気体で消費反応するのを主体とする
もの。これは負極の気体消費反応に限界があり、充電に
長時間を要するので、故に補助電極で等速充電時の気体
圧力上昇を防止する。例えば双電極を使用する時に、双
電極のニッケル表面に水素を吸着させて、正極からきた
酸素と反応させて消費させる。

過放電時の気体消費については、過充電と同じであり、
且つ本発明の充電装置の主題でないので、紹介しない。

（３）特性 ■　放電特性 第１８．１９図で示すように、電池放電特性の安定は、
放電を開始してから終止まで、安定した放電電圧を得、
且つ受け入れられる放電負荷が極めて大きく、２０Ｃに
達する（Ｃを充放電の電流値に用いた時、電池公称容量
数値の倍数の電流を表示する）場合もあり、且つ総放電
時間内の電圧変化が小さい。

■　充電特性 第２０図で示すように、０．１Ｃ標準速率で充電すると
、電池電圧が安定上昇し、その後内部圧力及び温度の上
昇に伴って次第に降下する。第２１図でより明らかに見
出せるように、１Ｃの速率で急速充電している。一旦入
力エネルギーが大体電池容量の７０％に達すると、電池
内部で激しい電気化学反応を発生して事前に大量の気体
を発生し、同時に温度もまた急速に上がり、エネルギー
の継続充填に伴って、電池内部の圧力及び温度の上昇が
更に急激化し、電池電圧も文明らかに１つの峰状を呈す
る。更に第２２図で示すのは、１つの完全に放電した急
速充電型電池で、１Ｃ連速率充電すると、急速に上昇し
て約１．４０　Ｖに達し、しかる後に再び次第に上昇し
て約１．４５〜１．５０Ｖに達する。それも数多くの活
性物質が既に充電され且つ電池が充満されるからである
。最後に一小部分の活性物質が未だ充電されず及び正極
板が既に酸素を発生した時、電池電圧は更に急速上昇す
る。

電池電圧の上昇高度と速率は充電速率で決定する。例え
ば第２３図で示すようなものである。電池が完全充満に
近づくと、電池の電圧もまたその他の要因で決定され、
例えば、電池の設計、年令、従来使用の歴史である。

電池電圧も又電池の温度に伴って変わる。

例えば電池が冷たい場合、充電電圧は１つの高値まで上
昇する。反対に、第２４図で示すように１つの温電池の
電圧を充電する時には低くなる。代表的な電池は充電電
圧と温度が約３ｍＶ／”Ｃで以て進度化するのを表示す
る。

別途に、電池の充電電圧も又電池の類型不同に伴って変
化する。これらには設計、機構と製造過程を含み、第２
５図で示す通りである。

電池容量が飽和に達した時に、仮に又続けて充電すると
、いわゆる過充電を開始し、且つ電池電圧が持続降下す
る。一般からいえば、電池の設計はすべて過充電の保護
作用をもち、通常は０．１Ｃよりも低い速率で標準的な
スロー充電をするか、又は１７３Ｃ以下の速率で快速充
電をし、電池は持続的過充電に耐えていかなる制御をも
必要としない。但し例えば１Ｃを超過する速率で急速充
電すると、電池は未だ高圧、高温を発生していない以前
は１段階の短時間過充電に耐えられるが、一旦電池が高
圧、高温を発生すると電池の破壊を始めるので、どうし
ても制御手段で電池の高圧及び高温発生を避けなければ
ならない。

■　寿命特性 電池の寿命は多種の因子で決定され、電池の設計と機構
、充電と過充電の状況、放電状況、使用時の温度、要求
電圧、電池セント内の単一電池数等を含む。しかも不当
充電は、電池を***する主要方式で、電池寿命終結に至
らしめる主謀犯でもある。というのは一種の受入れられ
る連続充電連率（過充重速率）は電池が過充電した時に
ただ酸素を発生する（水素がない）としか許されず、且
つ気圧も安全弁の設定した圧力を超過しない。仮に充電
速率が一定した電池温度の下において推薦した最高速率
を超過すると、過充電を始める時に、酸素は安全弁から
洩れ出す。適量の酸素損失は許容できるとはいえ、安全
弁が持続または重複してオーブンすると、電解質の水分
がその正常機能を執行できない程に減少し、同時に電池
の内抵抗が大きくなって電池をして有効的に充放電でき
ないようになる。正常使用の電池についていえば、電池
の寿命をして終わりを告げる主要影響因子は温度で、高
温は隔離板及び極板に付いている物質を老化させるから
である。電池寿命の減少と温度の関係を第２６図に示す
。表において電池りは高温中で使用できる高温型電池で
、電池Ｅは常温で使用する普通型電池である。

更に第２７図で示すように、電池はもし苛酷の条件下で
ない場合、寿命は５００サイクル以上の長きに達し、相
対的に各ＩＷ／ｈの価格も低く、殆ど保全を要せず、信
頼性も高くて、使用に便利である。

■　保存特性 電池は温度及び湿度条件の相当大きな範囲内で長期保存
可能で、永久的傷害を受けることがない。普通Ｏ℃〜３
０℃で保存せよと推薦されているが、許容できる極限は
一４０℃〜１００℃である。保存時の自己放電率が小さ
く、その容量残存率を第２８図に示す。保存後の電池に
ついては、容量回復の特性は第２９図で示すように、高
温の中で保存すると、その容量を回復するのに必要とす
るサイクル数が増加し、それは活性物質が活性を余りに
も長く失なっていたからである。

■　温度特性 電池に対する温度の影響は、前記の充電特性、寿命特性
、保存特性ですべて触れてきたが、その他の事情の影響
についてはここで述べる。第３０図で示すように、充電
している時に、電池の有効容量は電池温度の上昇に伴っ
て低下する。更に第３１図で示すように、仮に充電の温
度上昇で電池の温度をして４５℃または６０℃まで上昇
すると、充電効率が低下するし、電池の実際容量も減少
する。電池の温度が４５℃と入力エネルギーが標準容量
２００％の状況下であれは、電池の実際容量は決して標
準容量の７０％を超過しない。同じように、電池の温度
が６０℃、入力容量も又標準容量２００％であれば、電
池の実際容量は絶対に４５％を超過しない。これは即ち
一旦電池の温度が上昇すると、例えより多（のエネルギ
ーを入力したところで電池を充満することができない。

しかれど、電池充満の目的に達し、しかして入力するエ
ネルギー足を増加するために、電池の温度上昇はかえっ
て電池の実際の容量を減少し且つ標準容量値よりも低い
。これは本当の状況で、例え電池がこのような高温であ
ろうと既に完全に充満されている。このような影響を第
３２図に示す。

別途に、冷凍は普段別に問題ではないが、注意しなけれ
ばならないのは充電及び放電中の電解液密度の変化を考
慮しなければならないことである。普段電池に含まれる
水酸化カリ溶液の密度は１．２５〜１．３０ｇ／である
、この密度の変化は電池の各単位の容量が少量の電解液
しかないためであり、充電時に水の生成と正極の容量と
正比例をなす、 ２Ｎｉ（Ｏｔｌ）ｚ　＋Ｃｄ（ＯＨ）ｚ→２Ｎｉ　ＯＯ
Ｈ＋　Ｃｄ＋２１１□０ この方程式より充電中に大量の電解液の密度は減少し、
且つ電解液を余計に用いる程、密度が益々減少し、その
結果凝固点の上昇につながるという事を立証している。

他方面において、低温も電池の内部抵抗を増大する。普
段電池のインビダンスは大体２〜３％／℃でもって温度
の上昇に伴い低下する。

温度対電池性能に各種程度の異なる影響があろうと、一
般からいえは、電池は環境温度−４０℃〜＋６０℃の範
囲内で使用できるし、最も適当な範囲は一２０℃〜＋４
０℃で、第３３図で示す通りである。

〔２〕従来の光電気部分は、その運用する制？７１１方
式及び機能により、大体次のように区分できる。

（１）標準充電型 電池公称容量のｌ／１０倍数を利用したもので、即ち０
．１Ｃで長時間連続充電し、第３１図で示すように、も
しも電池温度が０℃〜２５℃で、電池を１００％の標準
容量に達せようとする時は、入力が標準容量１６０％を
超過するエネルギー量を必要とする。即ち超過した６０
％のエネルギー量は熱損及び気損で消耗したと表示して
いる。

もしも充電時間で考慮すると、即ち１００％の理想効率
の必要とする１０時間に比べて６時間を超過する落伍を
していると表示し、始めて電池を充満できるのである。

その欠点は主に充電時間が余りにも長く、電池使用効率
が低すぎて、電池は使用するサイクル数の増加により充
電能力を低下する。

（２）快速充電型 ０、２　Ｃ−０，３Ｃの速率で連続充電すると、充電に
必要とする時間は標準充電型よりも少し短かいが、しか
しその他の制御を必要としない。但しそれに対応して、
電池内部圧力及び温度の上昇が早く、第３４図で示すよ
うに、より多くのエネルギー量を入力せねばならず、充
電効率も低い。この外、電池の寿命も減少する。

（３）定時急速充電型 １Ｃまたは２Ｃよりも大きい充電速率で一定時間の充電
をする。前記両充電時間よりもさらに早いが、高温及び
高圧を発生する。第２１図及び第３４図で示すように、
充電効率の低下となり、又電池の性能及び寿命に影響を
もたらすことは、既に前記の電池の特性で大体のことを
述べている。別途に、もしも専業者でない者がこの方式
を使用して充電する場合、充電を待つ電池の残存容量を
判断できず、直接定時間で充電し、仮に電池にまだ５０
％の残存容量があれば、極めて過充電になりやすく、引
いては電池を損害することもある。

（４）定電圧充電型 １つの充電する最終電圧値を設定し、充電器と電池の並
列電圧をして、即ち閉路電圧をして、この１つの設定値
に達した時に、すぐに充電電流を切断するものである。

その欠点は電池が、製造ブランド、材質、製造過程、電
池の温度、環境の温度、使用サイクル数等を含む数多い
要因の影響を受けて、電池をして最終電圧値に差別を発
生するので、それ故に最大の充電効果を得るのを保証し
難い。それだけではなく、充電器の設定した電圧値は固
定したもので、電池の電圧値は使用サイクル数の増加と
共に次第に上昇し、どうしても充電容量の降下となる。

（５）　　温度制御型 第３５図で示すように、電池のみまたは電池セット上で
１つの温度スイッチまたは温度調節器（サーモスタット
）を直列接続し、充電末期に電池が高温を発生するのを
利用して充電電流を遮断し、電池の温度が降下して後に
又も電流を通すだけである。

別途にサーミスターで以て類似の原理を運用してその流
れをロックするものがあるが、どのような型式を使用し
ても、自体の敏ｊδ度、電池との接触面の大きさ、電池
的抵抗値の違い、環境温度の高低、充電速率の早さ等の
諸要因の影響を受けるのも当然であるので、良い制御方
式ではなく、特に電池セントに対してより容易に絶対的
制御効果を達成することができない。

（６）その他の特定使用状況の充電方式特定用途につい
て設計した方式で、時間制御方式中のＤｕｍｐ−Ｔｉｍ
ｅｄ　Ｃｈａｒｇｅ　、温度感知制御方式中の温度差（
ΔＴ）制御、電圧感知制御方式中のＲａｔｅ−ｏｆ−ｖ
ｏｌｔａｇｅ　Ｃｈａｒｇｅ（ｄｖ／ｄｔ）　、電圧と
温度感知制御方式等を含む。しかし、これらの方式は単
一電池のみの充電または一対の感知端子を提供するのに
限られたものではなく、即ち感知測定の設備が余りにも
複雑または電源供給の問題で大きな体積、重量と経費を
要し、それでも有効的に充電効率を向上し得す、且つ商
品化して普及しえなかった。あるものはただ一種の方法
でしかなく、実験室または専業者の使用する方法でもあ
り、それ以上にあるものはただ一種の理論で且つ実施困
難である。例えば圧力感知制御は、他種の制御方式に比
べると劣等方式となる。

以上述べたのを総合してみると、従来周知な充電器また
は充電制御方式、例えば電流制御、時間制御、圧力感知
制御、温度感知制御、電圧感知制御、電圧と温度感知制
御等を含むもののその目的はただ１つ、即ち「十分なエ
ネルギー量を電池の中に加入して、使用時に要求する十
分なエネルギー量を放出させる。

」である。しかし、この１つの目的を達成させるために
運用するこれらの不同手段はどう見ても何１つ本当に有
効なものがなく、甚だしきはマイナス面の影響さえあり
、電池がどうしても十分にその優越な性能を発揮するこ
とができないようになっている。

〔３〕本発明の充電装置部分については、何点かに分け
てそれぞれ次のように詳細に述べて見る。

（１）　　発明の目的 本発明は電池の特性に対して設計したもので、従来の充
電器の採用した充電及び制御方式を放棄し、一種の完全
に革新した方式で電池を充電するもので、その目的は、
■　定電流制御器で以て電池に対して大電流充電をする
もので、高速率充電を利用して、大幅に充電時間を短縮
しえたものである。

■　ＣＰＵで以て定電流制御Ｈｉを制御し、電池に対し
て周期的間欠充電をなし、有効的に電池を制御して高圧
及び高温を発生しないよう、さらに充電効果を向上した
もの。

■　Ａ／Ｄ変換器で各ｔ２ｃ内に充電時間内に電池電圧
の変化を測定し、ＣＰＵに交付して電池電圧が昇または
降かを判断し、電池容量が必ず完全に充満し得るのを確
定し得るようにしたもの。

■　ＣＰＵで以て数個の定電流制御Ｈｉを交互に制御し
、同時に数個の電池に対して充電することができる。

■　Ａ／Ｄ変換器及び多重選別器により、それぞれ残余
容量の違うまたは特性の異なる個別電池の電圧を測定し
、ＣＰＵに入力して弁別させ、しかしてそれぞれ不同程
度の充電をあたえる。

■　ＣＰＵで電池容量が既に飽和に達した時を判断し、
そこで定電流制御Ｈｉを制御して充電をストップし、電
池の過充電を避ける。

■　充電を終止した後、固定した１段階の時間ごとに、
ＣＰＵでもって更に信号を送り出して定電流制御器に与
え、断続的に電池容量を補充し、電池を長期的に飽和状
態に保持することができる。

■　即ち本発明の最終的、最も主要な目的である。これ
は大電流及び周期的間欠充電の方式で、前記目的で運用
する各手段により、さらに急速にしがもより有効的に「
十分にエネルギー量を電池に加入し、使用時に要求する
十分なエネルギー量を放出できるようにする。」 （２）充電の原理 本発明の充電の原理は電池の起電原理及び特性に設計し
たもので、電池を破壊せず、電池の寿命に影響しない原
則の下で、最短時間に電池を完全に充満するのを目的と
する。故に本発明は定電流制御Ｈｉを採用して、スムー
ズな安定した直流電圧で以て電池に大電流充電を提供し
、高倍数の充電速率を利用して大幅に充電時間を短縮す
る目的を達成し、同時に充電中絶え間なく電池電圧の変
化を測定し、電池電圧昇降の比較方式を利用して、以て
電池容量が充満であるかを判断し、電池容量を完全に充
満する目的を達成するものである。

所定時間の長短は主に充電速率Ｃ値の大きさにより決ま
る。電池電圧上昇の高さと材料もＣ値により決まり、同
時にＣ値の大きさも直接電池温度及びその内部圧力の反
応に影響し、又電池の容量及び寿命にも影響する。それ
故に、充電速率Ｃ値の大きさの選定は非常に重要で、特
にその最大値の選定は最も重要である。

本発明は如何に充電速率Ｃ値を選定するかについて、第
３６．３７及び３８図を用いて説明する。

第３６図で示すように、代表的電池セントの１つで充電
テストするもので、その電池セットは６つの公称電圧１
．２Ｖ、公称容量１２００ｍＡｈ　（７）単一電池テ１
　ツ（７）７．２　Ｖ／１２０Ｏｎ＋Ａｈの電池セット
に直列して、それで以てより明らかに電池電圧の微小変
化を測定するものである。テスト時は定電圧充電を利用
して、８．０■から始め１１．６Ｖまでとする。０．４
■ごとに１回テストして、充電電流の定電圧充電時の反
応を観察し、その結果は第３６図で示す通りである。充
電電流は当初上昇の変化が小さいが充電電圧が次第に調
整上昇するに伴い、大体１０．ＯＶ超過した時に、充電
電流の上昇変化は著しく増大し、且つ充電電流値の上昇
も益々早くなる。これは必然的に発生する現象で、併せ
て既に前記電池の充電特性の中で簡単に述べているよう
に、その現象も又電池が充電過程において、仮に小さい
電流値で充電すれば、電池内部の圧力及び温度上昇も遅
く、熱量も少ないことを説明してする。

いい換えれば充電で入力したエネルギー量は有効的に電
池に吸収され、充電で発生した熱量も十分な散出時間を
もつ。しかし、それに対して、充電に必要とする時間も
長くなり、電池の使用効率が低下する。但し、もし大き
い電流値で充電すると、電池は早急に高圧及び高温を発
生し、電池の性能に影響するし、且つ充電入力したエネ
ルギー量は大部分が熱量で消耗され、充電時間を短縮で
きるとはいっても、充電効率がよくない。おまけに充電
電流値が電池の耐えられる極限を超過した時、一方面に
おいて熱量は十分に放出し得す、他方面において安全弁
は持続的に気体をオープン放出し更に電池を破壊して、
早めにその寿命を終結する。

第３７図を参照すると、同一電池セットに対して同じよ
うに０．４■ごとに１回テストしている。但し充電電圧
範囲は９．６ｖ〜１１．６Ｖに減縮され、並びに総テス
ト時間を第３６図で示す５秒から２０秒に延長し、そこ
で図の曲線で明らかに示しているように充電電圧が大体
１０．ＯＶを超過した時に、充電電流の上昇変化は急速
となる。

より明らかに充電電流の変化状況を知るために、充電電
圧をｏ、　ｉ　ｖごとに１回テストするように細分し、
並びに充電電圧範囲を更に９．９Ｖ〜１０．４Ｖに減縮
する。一つだけ注意しておきたいのは、その電池セット
は０．ＩＶごとに１回テストをしており、１７６０ごと
に単電池に対してテストをするのに相当する。即ち充電
電圧値は極小量で次第に調昇され、且つ充電電圧９．９
〜１０．４■の範囲は１個の電池についていえば０．１
■の内にあるだけである。第３８図で示す充電電流の定
電圧充電時の反応曲線を参照して見ると、充電電圧が１
０．２Ｖより低い時、充電電流の上昇変化はやはり小さ
く、一旦１０．２Ｖを超過すると、変化は著しく増大す
るという事が分かる。そこで確定できることは最も適当
な充電電圧値は絶対に１０．２Ｖを超過してはいけない
し、それに対応する充電電流値は、最適充電電流値は４
　Ａｍｐ以下で、もしもそのテスト電池セットの公称容
１１２００ｍＡｈで計算すると、充電速率Ｃ値は必ず（
１０／３）　Ｃより小であってこそ電池が早めに高圧、
高温を発生して電池を破壊することのないようにするこ
とができるし、充電入力のエネルギー量もより有効的に
電池に吸収させることができる。故に（１０／３）　Ｃ
をその電池セットの最大の充電電流値とすることができ
る。最小の充電電流値の選定は、その主要考慮要因が時
間である。まして前記の充電電流最大値以下の電流値は
、すべて電池の充電に使用できる。

しかし、充電時間を短縮し、電池の使用効率を向上する
ために、より高い充電速率で充電することが適宜である
。その次に考慮をようする要因は環境温度で、特に低温
の環境において充電すると、一方電池の内部抵抗は低温
時に比較的大きく、例えば、充満した電池は一１８℃に
おいて内部抵抗は０．（１７Ωであるが、常温の＋２５
°Ｃの内部抵抗は０．０３５Ωに過ぎず、しかも完全に
放電した電池のもつインピダンスは大体完全に充電した
電池の約１０倍である。他方面においては充電の過程に
おいて、電解液密度の減少による凝固点の上昇により、
そこで高い充電速率で電池を充電し、以て電池のインビ
ダンスを克服する。しかも充電で発生した熱も又丁度電
解液凝固点上昇の影響を相殺する。もう一つ考慮する要
因は電池の保存特性である。長期貯存により長く活性を
失った活性物質のその活性を早く回復させるために、当
然高充電速率でなす。

前記各要因の考慮、及び電池の各種特性を総合し、その
電池セットについていえばね当然ｌＣを選択してその最
小の充電電流値とする。

前記充電電流の最大値及び最小値の選定を経由すること
により、公称容１ｔ１２００　ｍＡｈの電池の最良の充
電速率はＣ値であることが分かる。以下ｒＣと称し、Ｉ
　Ｃ〜（１０／３）　Ｃの範囲内にあって、且つｒは１
つの正実数で、次式で表示できる。

非常に重要でここで説明しておかなければならない事は
、サイズの違う電池、類型の違う電池の、その適用する
ｒＣ範囲は異なることである。しかし、前記の方式によ
りその上下限を決定することができる。ｒＣ範囲が異な
るようになった主要原因は電解液の多少により異なるの
を除く外に、これ又電池の内部抵抗は電池サイズの減少
に伴い、即ち公称容量の減少により次第に増大する。

そこで本発明は前記ｒＣ範囲内を応用して、１つの大き
い充電速率を選択して、公称容量１２００　ｍＡｈの電
池を例にした。即ち３ｃを選択して充電速率にし、定電
流制御器で１つのスムーズで安定した直流電圧を提供し
、電池に対して急速充電をした。しかも充電過程におい
て、一種の周期的間欠充電方式充電（後の充電方式で詳
しく述べる）を採用し、並びに各−ｔ２ｃ内に充電時間
内に、Ａ／Ｄ変換器で電池電圧の変化を測定し、ＣＰＵ
に入力して電池電圧が上昇が降下であるかを判断し、そ
れにより電池容量は既に満であるか、継続充電を要する
かを決定する。ＣＰＵは如何にして電池電圧の上昇を判
断するかは、第３９図及び第４０図に列記せる数字的根
拠で知り得る。即ち一種の比較方法を利用し、又即ちＡ
／Ｄ変換器で測定し得た電池の電圧値を、前の一電圧値
と後の一電圧値の高低と比較して電池電圧の上昇を判断
するものである。第３９図のＡの曲線で示すのは充電を
開始し且つ周期数が６８の電池電圧及び充電電流曲線で
ある（ただし、本発明の充電周期数は第４０図にある１
６数位逆回数計算を採用した計数方式で、周期数６８は
第一次充電周期）、そのへの曲線から見出せるように電
池電圧は低いが、充電電流は高い。丁度最大出力をして
いるのを表示する。一旦充電入力が電池容量の５０％以
上超過すると、例えば周期数３０のＢの曲線で示すよう
に、電池電圧は既に上昇し、しかして充電電流は反して
降下している。電池容量が飽和に接近した時、例えば周
期数２９のＣの曲線で示すように、電圧が最高点まで上
昇すると、充電電流は同時に最低点まで降下する。仮に
もし継続充電すると、例えば周期数２１のＤの曲線で示
すように、電池電圧がかえって降下し、充電電流も逆に
上昇して、電池容量は既に飽和し並びに過充電を開始し
ていることを表示している。ＣＰＵは各充電ｔ２ｃ内に
電圧値と前の一充電ｔ２ｃ内に電圧値とを比較利用して
電圧の昇降を判断する。

もしも判断の結果が昇圧であれば継続充電し、もしも判
断の結果が降圧であれば、電池容量は多分既に完全に充
満しているのを意味する。これは前記充電特性において
既に述べており、電池は急速充電において、電池電圧は
充電末期に容量が飽和に近づくと迅速に上昇し、最高点
の峰値に達すると、容量は殆ど飽和となる。もしも更に
続けて充電すると電池電圧は迅速に降下し、明らかに一
つの峰状を呈する。それに電池は既に過充電を開始して
いるので、そこで電池電圧は降下と測定され、充電停止
をし得るものであるが、電池電圧は持続降下であるのを
確定するために、そしてその他の要因の影響を受けて電
圧が急に降下し、しかる後に再び上昇する特例でもなく
、且つ電池容量をして完全に飽和に達するために、それ
故電池を継続して周期的間欠充電し、同時に又何回か電
池の電圧値を比較して、−種の最後の確認作業をする。

ＣＰＵも逆回数計算を開始する。その逆回数計算は、前
記の充電開始の逆回数計算と完全に異なり、逆回数計算
の一確認である。もしも比較過程において電池電圧が又
も上昇を回復したと発見した場合、逆回数計算作業の確
認は即時に停止し、正常充電手順の逆回数計算に戻る。

もしも比較過程において電池電圧が持続降下であると確
定した場合は、逆回数計算終了時に、ＣＰＵは定電流制
御Ｈｉを制御し単連充電電流を止める。この時電池容量
は必ずや完全に充満している。

この外、電池電圧の上昇を比較して電池容量が充満され
ているかを判断し、並びに充電するかを決定するので、
それ故に残余容量の違うまたは特性の異なる個別電池に
対してそれぞれ違う程度の充電を与える目的を達成でき
るし、他方面において、一旦電池容量が飽和すると判断
した場合は充電を停止し、電池に対する過充電を避ける
目的を達成させることができる。

（３）充電方式 前記充電原理で選んだｒＣは高倍数の充電電流値範囲に
あるので、もしもその範囲内の電流値を採用し、並びに
連続充電の方式を用いて充電すると、必ずや電池内部の
圧力及び温度をして迅速に上昇させるので、どうしても
長時間の連続充電は不可である。

そうでないと気体及び熱量の累積を招いて高圧及び高温
を発生する。これこそ従来の充電器がこのような高倍数
充電電流値を採用できない原因であり、高圧及び高温こ
そまさに伝統的制御方式が早急に克服しようとする困難
な問題でもある。故にｒＣ範囲内で充電すると、先ず臨
む難題はいかにして電池を制御し高圧及び高温を発生さ
せないかで、高圧及び高温の電池に対して形成するマイ
ナス面の影響を免除し、それでより高い充電効率を獲得
し、電池をして十分にその優越な性能を発揮させている
。

本発明は一種の周期的間欠充電方式を使用し、ｒＣ連速
率配合して、ＣＰＵで定電流制御Ｈｉを制御し、電池に
対して急速充電をするので、有効的に電池を制御して高
圧及び高温を発生しえないようにするばかりでなく、充
電効率向上の目的を達成し、しかもＣＰＵを利用して交
互に数個の定電流制御Ｈｉを制御して、同時に数個の電
池を充電する目的を達成することができる。

いわゆる周期的間欠充電とは、その名の意味のように一
種の規律的な重複充電と充電停止方式で、かつ１回ごと
の充電に停止充電時間を加えたのが一周期である。この
ような周期的間欠充電の方式は「充電」のこのｌ過程を
１つの「電気化学反応」過程と認め、並びにその反応過
程を適当に制御し、制御の方式は第４１図を用いて詳細
に説明する。その中筒４１図（ａｌで示すのは外部より
入力した電圧で、その電圧は交換式電源供給装置の供給
したスムーズ安定電圧である。第４１図（ｂ）、（Ｃ１
、（ｄ）で示すのはそれぞれ第１チャンネルＣ１１１の
充電出力制御曲線、充電時の電池提案反応曲線、及び充
電電流反応曲線であり、第４１図（ｅ）、（ｆ）、（ｇ
ｌで示すのはそれぞれ第２チャンネルＣＨ２の充電出力
制御曲線、充電時の電池電圧反応曲線、及び充電電流反
応曲線である。

先ず、説明を要するのは何故いわゆる第１チャンネル及
び第２チャンネルである。

その実本発明で使用する周期的間欠充電方式は、主要は
２つまたは偶数個電池の充電に対して設計したもので、
ＣＰＵは元より４つの独立したチャンネルを設計してお
り、４つの定電流制御Ｈｉを可制御とし、同時に４つの
不同電池に対して充電する。当然ながら、使用するチャ
ンネルを減らずだけで、そこで３つまたは２つ、それ以
上にただ１つの電池に対しても充電することができる。

対応して、ＣＰＵの個数を増加し、及びそれに係わる多
少なりのハードを拡充するだけで、充電できる電池数は
任意に拡充することができる。説明の便利に、特により
明確に本発明充電方式の特徴を説明するために、２つの
チャンネルを選択して詳細に説明する。

第４１図（ｂｌ、（ｅ）で示す充電出力制御曲線を参照
して見ると、ＣＰＵが仕事の執行を開始した時は同時に
高電位１１ｉを出力して第１及び第２チャンネル定電流
制御器に与え、しかる後一定時間を経た後に更に手順ご
とに低電位Ｌｏを送り出してそれぞれ第１チャンネル定
電流制御器及び第２チャンネル定電流制御器に与え、そ
こで定電流制御器が低電位Ｌｏを接収した時に、電流を
出力して電池に与え以て充電の作業を執行する。それも
充電作業の執行は完全にＣＰＵ及び内部ソフトで制御し
、しかも第１と第２チヤンネルの充電出力制御は極めて
類似しているので、先ず第４１図（ｂｌで第１チャンネ
ルの出力制御を次に説明する。

充電初期において、先ず１０時間の快速パルス充電を固
定し、各１パルスの充電時間をｔ２ｃ（と固定、停止充
電時間をｔｌｌに固定、パルス周期をｔ１固定値として
、次の式を用して表示する。

１１（秒／回）　＝ｔ＋ｃ　＋　ｔｌｌ　　　　・・・
・・・（ｂ）Ｔ１（秒）−ｎｌ（回）　　Ｘｔｌ（秒／
回）、、、−（Ｃ）その中ｎ＋Ｎ（即ちｎｌは一自然数
） にの正常の充電手順を開始し、電池に対して１２時間の
周期的間欠充電をする。各１回の充電時間をｔｚｅに固
定、停止充電時間をＬ’ｓに固定し、周期はｔ２に固定
し且つ前記のパルス周期ｔ１よりも大で、公式で以て次
のように表示する。

ｔ２−ｔ２ｃ十ｔ２．・・・・・・（ｄ）Ｔｚ＝ｎ２Ｘ
ｔｚ、且つｎｇ　　Ｎ　　　＝（ｅ）１、　　＞　　１
．　　　　　　　　　・・・・・・（ｆ）この正常充電
手順において、Ａ／Ｄ変換器は各−ｔ２ｃ内に充電時間
ｊＺｃ内で電池の電圧を測定し、ＣＰＵに入力して判断
する。

判断の結果が電圧降下であり、且つ持続降下と確定した
時は、ＣＰＵより高電位ｌｉｔを送り出して定電流制御
器に与え、その定電流制御器が高電位Ｈｉを接収すると
すぐ充電電流をストップする。故に１２時間の長短は電
池の充電前の残余容量の多寡に従い変動する。又、即ち
電池の充電前の電圧Ｖ、の高低に従って変動するので、
Ｔ２はｖＩの関数と見なすことができる。文武（ｅ）中
のＴ２は一固定値で、次の式で表示できる。

ｎｚ”　ｒ　（ｖＩ）　　　　　　　　　・・・・・・
（ｇ）１２時間の充電を経過した電池をもしも充電装置
から移出すると、充電手順は自然に終結する。もしも電
池が未だ移出されていない場合は、ＣＰＵが高電位旧の
出力を維持して定電流制御器に与えて電池に対する充電
を停止し、且つ１段階の設定した長時間Ｔ３を経過した
後に、更に自動的に低電位Ｌｏを送り出して定電流制御
器に与え、別の１回の充電手順を開始する。今回の充電
手順は前記と類似しており、先ず１段階の１４時間の快
速パルス充電を固定し、次に１５時間の正常周期的間欠
充電をする。しかも１４時間の快速パルス充電の充電時
間ｔ４ｃ＝ｔ１ｃ、停止充電時間ｔ、、　＝ｔＩ、　、
故にパルス周期Ｌ４．＝ｊ、である。但し１４時間をＴ
、充電よりも短く設定し、即ち周期回数０４を口１回数
よりも少なく設定する。故に式（ｂ）及び（Ｃ）を次の
ように書き代え、 Ｌｃ　＋Ｌ＋ｓ　＝ｔ＋＝ｔ４＝ｔ４ｃ　＋　ｔａｇ　
・・−・（ｂ）’Ｔ、　　　　　　　　Ｔ４ ”ｎ＋　）ｎ、＝　　　　　　　　＋＋＋・−＋（Ｃ１
’１＋　　　　　　　　　　　１゜ その中、ｎ、　　Ｎ 同時に、１２時間の周期的間欠充電の充電時間ｔｓｃ　
＝ｔｚい停止充電時間ｊｓｉ　＝ｊ２ｓ、故に周期ｔｓ
　＝　ｔｚである。但しこの時の周期回数ｎ、は電池が
１３時間を経た後の電圧ｖＩ′の関数であるので、ｎ２
回数はｎｇ回数よりも少ない可能性がある。又即ち１３
時間は１２時間よりも短い可能性がある。主要はＴ１時
間の長さにより定め、又はＴ、充電前の電池残存容量の
多寡により定める。故に式（ｄ）、式（ｅ）、式（ｆ）
及び式（ｇ）それぞれ次のように書く。

ｊｚｅ　”　ｈｓ　＝　ｈ　＝　ｊｓ　＝　Ｅｓｃ　＋
ｊａｇ・・・・・（ｄ）ｔｓ　＞　Ｔ４　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　・・・・・・　（ｆ）ｎ５−
ｆ（Ｖ＋、　ｖ＋’）　　　　　　　　　　　＋＋＋＋
・・　（ｇ）’その中０５　　Ｎ 当然、この時にも又各−ｔ２ｃ内に充電時間ｔ、ｃ内で
電池電圧の変化を測定し、一旦電池電圧が持続降下であ
るのを発見すると、すぐに充電電流をストップする。即
ち１６時間の終了である。この時にもしも充電装置を移
出すると、充電手順は自然に終結する。

但しもしも電池がそのまま移出されていないと、そこで
更にもう一度前記の１３時間から開始してＴ４からＴ、
まで経由する手順を重複し、自動循環の充電過程となる
。

以上が即ち第１チャンネルの充電出力制御で、第２チャ
ンネルの充電出力制御は、第４１図（ｅ）で示すように
、第１チャンネルと極めて類似しており、同じようにＴ
１時間の快速パルス充電をなし、次に１２時間の周期的
間欠充電をする。しがも１３時間経由後に、更に重複し
て１４時間の快速パルス充電及び１９時間の周期的間欠
充電をするので、故に弐（ｂｌ冒ｃｌｌ　（ｄ）’　（
ｅ）’　（ｆ）″（ｇ）゛を満足できる。但し、ただ−
点第１チャンネルと違うのは第１チャンネルの充電出力
制御が低電位Ｌｏの時、第２チャンネルの充電出力制御
は高電位旧で、したがって第１チヤンネルの充電出力制
御が高電位旧の時、第２チヤンネルの充電出力制御は低
電位Ｌｏである。

そこで、第１チャンネル定電流制御器が丁度その上に接
続している電池充電の作業を実施している時、第２チャ
ンネル定電流制御器はその上に接続している他の１電池
充電を停止する。したがって、第１チヤンネル定電流制
御器に対して充電を停止した時、第２チャンネル定電流
制御器は充電作業を性行開始するので、故に単一電池に
対していえば、一種の間欠充電方式である。但し２つの
不同電池に対していえば、一種の交互充電方式である。

２つの異なる電池に対して交互に等効充電するために、
そこで快速パルス充電及び正常の周期的間欠充電の両者
を、各−ｔ２ｃ内に充電時間と停止充電時間を同等に設
けているので、故に第１チヤンネル及び第２チャンネル
の充電出力を制御し、式（ｂ）゛　及び（ｄ）゛　によ
り次のように書き代える。

ｔｉｅ　＝ｊ、５−Ｖ２ｔ＋＝　’ＡＬａ＝Ｌａｃ　＝
ｔａｓ　”（ｂ）”Ｆｃ　＝ｊ２ｓ　＝　１／２ｔ２＝
　ｌＡｔ５−ｔｓｃ　＝ｉ、、　、ｌｄｌ”即ちＣＰＵ
は交互に第１チャンネル及び第２チャンネル定電流制御
Ｈｉを制御し、充分に時間を利用して２つの不同電池に
対して等効の交互充電をする。

充電時の電池電圧及び充電電流の反応に関し、第１チャ
ンネルと第２チャンネルは同じように極めて類似してお
り、第４１図（Ｃ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｇｌで示すよ
うに、第２チャンネルの反応だけが第１チャンネルの反
応に比べて１制御時間段階遅れているだけである。その
時間は丁度２ｔ２ｃ内に時間で、パルス周期ｔｌ、　ｔ
４及び正常充電手順の周期ｔ２、ｔ、を含む。そこで、
第１チャンネルの反応のみを説明する。第４１図（Ｃ）
で示すのは充電時の電池電圧の反応曲線で、充電初期に
快速パルスで充電するＴ１時間内に、電池電圧は各１パ
ルスｔ２ｃ内に充電時間ｔｉｅ内ですべて持続的に上昇
し、且つ電池に売人したエネルギー量が次第に増えるの
に伴い、又即ち周期数の増加で、電池電圧は継続上昇す
る。そこで正常の周期的間欠充電を開始すると・、最初
に電池電圧は各−ｔ２ｃ内に充電時間ｔＺｃ内でより持
続上昇し、且つ周期数の増加に伴ってこれ又上昇し、電
池容量が飽和に近づくと、電池電圧は降下を開始し、一
旦ＣＰＵにより電圧は持続降下と判断すると、そこで充
電電流を止め、１２時間の充電を終結する。次に１３時
間の充電を停止すると、電池電圧は自然放電により降下
し、こうして１４時間の快速パルス充電を開始して又次
第に上昇し、しかる後にＴｔ待時間類似して１５時間の
充電を終結し、且つ自動的に１３から始めるサイクルを
重複し続ける。

ｒＣ範囲内では長時間の連続充電をすることができない
。故に正常充電手順において、充電時間Ｅ２ｃ及びｔｓ
ｃの長さは慎重に選定することを要する。これは第３８
図で示す充電流の反応曲線から知り得るもので、１０．
２■定電圧で充電すると、始めは充電電流が迅速に降し
、約４秒経過すると次第に安定する。充電時間が大体１
０秒程たつと、充電電流は緩慢に上昇し始め、これは電
池が急速充電によれ発生した熱の影響を受け始め、充電
効率が次第に低下しているのを説明している。もしも更
に続けて充電すると熱の累積によって高温となり、これ
又電池内部の圧力をして迅速に上昇して高圧となる。同
じように、１０．ＩＶ及び１０．ＯＶの定電流充電時に
、充電電流も同じ状況を見せ、しかも本発明は３Ｃで以
て公称容量１２００　ｍＡｈ電池の充電効率にしている
ので、丁度１０．１Ｖ〜１０．ＯＶの対応する電流値内
にあり、故に３０充電速率の条件下で、充電時間Ｆｃ及
びｔ５ｃを１０秒に設定することができる。

別途に、Ａ／Ｄ変換器は正常充電手順において各−ｔ２
ｃ内に充電時間ｔｔｃ及びｔｓｃ内で電池電圧の変化を
測定し、正確な電圧値を測定し得るために、別に充電を
始めた時の急激な変化値ではなく、第３９図で示すよう
に、それは充電開始２秒後、電池電圧が安定したときに
測定するのである。当然ながら必ず充電時間終了前に測
定をするものである。３０充電速率で公称容ｆｆｉ１２
００ｍＡｈの電池に対して、充電時間を１０秒とする周
期的間欠充電をする時、本発明では充電時間第７秒を選
択して測定の作業をしている。しかも、２つの不同電池
の電圧変化を測定するために、そこで多重選別器により
１つの自動選択スイッチの作業をなし、Ａ／Ｄ変換器で
手順ごとに第１チャンネル及び第２チャンネル定電流制
御器に接続している２つの不同電池に対して、測定作業
を行う。

充電電流の反応は、第４１図（ｄ）で分かるように、充
電初期のＴ１時間内は最大の出力に保持し、且つ１２時
間が丁度始まった時に最大の出力を維持する。但し周期
数の増加に伴い、即ち電池容量が次第に増加すると、充
電電流は次第に降下する。電池容量が飽和近くになると
最低点まで降下し、しかる後に電池電圧の降下で上昇す
る。このような反応現象は前の方で既に説明しているの
で、多言しないことにする。当然１３時間充電を停止し
た後に再びＴ４及び１２時間の充電を重複する反応は、
これもＴ１及び１２時間の充電の反応と同じである。

以上述べたのが本発明の充電方式で、このような充電方
式の主要とするところは、一種の手段を提供するもので
、即ち一種もｒＣ範囲内で電池に充電し、電池内部の電
気化学反応が過激になることなく高圧及び高温を発生す
るのを防ぐ手段である。この手段は周期的間欠充電の方
式を利用し、先ず電池を１段階の時間充電し、その内部
をして電気化学反応を発生し始め、しかる後に１段階の
時間充電を停止して、反応過程中に正極で発生した酸素
をして十分な時間をもたせ隔離板を透過して負極に拡散
し化学消費を進行する、と同時に反応で発生した熱を十
分な時間で電池から放出し、冷却の効果を達成させてい
る。次に更に１段階の時間充電を開始してから又１段階
の時間停止する。こうやってサイクルを繰り返し電池容
量が飽和するまで続く。そこで充電効率は全充電過程に
おいて熱の影響を受けることなく、一定のレベルに維持
して低下しない。もしも従来の充電方式と比較すれば、
明らかに向上している。これは次の例で証明できる。

仮にＴＩ＋Ｔ２の総時間ＴＩ　＋ＴＺ内で同一電池に充
電する。３Ｃ速率で本発明の充電方式を用いて充電する
。又即ち式（ｂ）、（Ｃ１、（ｄ）、ｆｅ）及び（ｆｌ
を満足し、と同時に各１ｔ２ｃ内に充電時期と充電停止
時間を同等に設計する。

又即ち式（ｂ）”及びｆｄｌ”を満足させれば、総入力
エネルギーｉ２ｃ（＋、ｚは次式で表示できる。

Ｃ１，ｚ＝３ＣＸ　（（ｎｔＸ　Ｖ２ｔ＋）　＋　（ｎ
ｚ　Ｘ　％ＬｚＮ−３ｃｘ　％（Ｔ＋　＋Ｔｚ）　　　
　・・・・・・（ｈ）更に３／２Ｃ速率で連続充電方式
を用いると、総入力エネルギーＣ１，２・は次式で表示
できる。

ＣＩｏｚ・　−３／２ＣＸ（Ｔ、　　＋’ｒ２）　　　
　・・・、　、　、　（１）式（ｈ）及び弐ｆｉ１を比
較すれば分かるようにＣ１”ｔ＝ＣＩｏ２・で、即ち両
種の充電方式の総入力エネルギー量は完全に同じである
。但し電池についていえば、両者の所得した充電効率は
完全に違う。それも式（ｉｌの方式で充電して電池容量
が約６０％以上になると、高圧ね高温現象を発生して充
電効率を低下する。しかし、式（ｈ）の方式で充電する
とこの現象を防ぎ、電池内部で発生した気体及び熱量を
して無負荷停止充電の時間内に十分に消費及び放出冷却
する。おまけに式（ｈｌＯ方式は同時に２つの不同電池
に充電できるし、１つの電池が充電中である時、他の１
つの電池は充電を停止する。一旦その充電を停止してい
る電池が又充電を回復すると、他の１つの電池は充電を
停止する。それ故に時間を浪費せずに、かえって十分に
時間を利用し、２倍の効率を得ることができる。

それから、その手段が充電初期に快速パルス充電の方式
を利用するのは、長期保存されまたは余りにも深み入っ
て放電され既に電圧を失った電池の、その正、負極板上
の活性物質の酸化還元反応を加速する。即ち“迅速に活
性物質の活性を回復してより多くのエネルギー量を受入
れられるように準備する。故にこの快速パルス充電は電
池を「生きがえさせる」作用に類似している。

但し、正常の電池にして見れば、充電時間を短縮する効
果をもち、同時に電池をして低温の環境で充電し得る。

というのはｒＣ範囲内で１つの冷電池に短時間の急速充
電をし、且つ快速パルス充電でしかも非連続充電である
ので、電池内部で熱を発生するが、高温または高圧を発
生して電池性能及び充電効率に影響することがないので
、かえって電池容量を迅速に増加し、同時に充電時に発
生する微熱は丁度電池を所定低温中で正常に電気化学反
応を起こさせて充電の効果を達成させることができる。

又、その手段は交互充電の方式を利用し、ＣＰＵにより
交互に２つまたは複数個の定電流制御器を制御し、なら
びに多重選別器によりＡ／Ｄ変換Ｈｉをして２つまたは
複数個の不同電池電圧の変化を測定し得て、同時に数個
の電池の充電をする目的を達成させている。

この外、いわゆる正常充電手順終結後、仮にそのまま電
池を充電装置から移出していないと、ＣＰＵは固定され
た１段階の時間ごとに低電位Ｌｏを送り出して定電流制
御器に与え、更に快速パルス充電及び周期的間欠充電の
作業の執行を開始し、重複して電池容量を補充すること
により、電池を長′ｉＪ４飽和状態に保持する目的を達
成することができる。

前記充電原理及び充電方式で述べたのを総合して見ると
、本発明のｒＣ範囲内で大電流及び周期的間欠充電を用
いる方式は、快速で且つ有効に「十分なエネルギー量を
電池に加入す、使用時に要求する十分なエネルギー量を
放出できる」最終的、最主要の目的を達成することがで
きる。

（４）実施例 本発明の充電原理で得たｒＣと充電方式の応用する周期
的間欠充電方式は、各類型電池に適用でき、実施の方式
がわずかに異なるだけである。故に１つの代表的な実施
例で説明すれば良いし、且つその実施例は電池セット（
バッテリーパック）専用の充電装置で、それに電池セッ
トの充電過程において必要とする技術層面は、単一電池
の充電技術よりも這かに高いものである。

ここで、先ず実施例のハードに関する機構部分について
一応説明を加える。第２図及び第１０図で示すパーツを
分解透視してみると、その両透視図で示すのは実施例の
機構と関係のある主要部材品で、しかして機構と無関係
の部材品は図において表示していない。その中、第２図
で表示するのは主制御装置で、主要は１つの制御プリン
ト板２．１つの上蓋３及び１つの底Ｍ４で組成される。

第１０図で示すのは交換式電源供給装置で、主要は１つ
の電源供給プリント板５．１つの上Ｍ６及び１つの底Ｍ
７で組成される。制御プリント板２及び電源供給プリン
ト板５も又それぞれ１枚の短形両層プリント板２１及び
５１と、プリント板２１５１板面に取付けた電子部新品
とにより組成される。

主制御装置は第２図で示すように、その制御プリント板
２、上Ｍ３及び底蓋４等の形状、機構はほぼ左右対称し
て設置しており、その形状構造が完全に同じであるので
重複して述べないが、位置が違う機構または部材は、併
せて明確にその位置の所在を表示するために、故にその
後の説明記号の中、末の字“Ｌ”は左側の機構または部
材品を代表し、末の“Ｒ”は右側の機構または部材品を
代表する。

中央に位置するのは末を“Ｍ”で代表し、且つ各末の字
り、Ｍ及びＲは図のみを配慮して説明する時に、非常に
明確な状況の下で、省略することができる。

先ず制御プリント板２を見ると、図で示す部材品には、
３つの発光ダイオード指示器（以下ＬＥＤ指示器と略称
する）２２Ｌ、２２Ｍ、２２Ｒを等距で一列に並び、各
々１つの円管状のＬＥＤ台座２２１Ｌ、２２１Ｍ。

２２１Ｒでその高さを設定し、しかしてプリント板２１
の前方に固定する。２つの連接器コンセント２３は、各
２本の導線２３１，２３２でプリント板２１の前方に近
接せる両側に接続している。２個の横截面はほぼＵ字形
の散熱片２１を呈し、Ｕ字形開き口で外に向き、各々プ
リント板２１の中間両辺に固定している。散熱片２４の
Ｕ字形開き口両側の側板上には、垂直方向で各々一筋の
開き口外向きの溝槽２４１及び２４２を開けている。

側挿し型の集束プラグ２５はプリント板２１の左側後方
に溶接固定し、且つ散熱片２４Ｌの後方に位置している
、散熱片２４Ｒの後方、即ちプリント板２１の右側仮置
後方に１つのＵ字形ノツチ２１１及び二筋のノツチ２１
２．２１３を開設しており、ノツチ２１１はスイッチ２
６のスイッチ台座２６１をその内に格納するのに提供し
、且つスイッチ２６の２本の金属エンドピン２６２及び
２６３は各々ノツチ槽２１２及び２１３内に伸入できし
かも直接プリント板２１に溶接している。プリント板２
１の後側には２つの円孔２１４を設けて、それぞれ２つ
の接線柱２７に提供しその金属エンドピン２７１を通し
て直接プリント板２１に溶接している。プリント板２１
の４つの隅に、各々１板の円形プリント板固定孔２１５
．２１６を設けている。

次に、上Ｍ３を見ると、それは１枚のプラスチック射出
成形で製作した殻体で、その形状が複雑であるので、必
ず第２図に第３．４及び５図を配慮して共同説明する。

第２図で示す上蓋３の、その外形は１つの体積が大きく
且つ下方に位置し及び１つの体積が小さく且つ上方に位
置する２つの上下に重なり合う梯形体に類似し、更に第
４図で分かるように２つの梯形体は一体に連なり且つ内
部が中空であるので、それ故に上Ｍ３の形状を両様形殻
体といっている。その殻体の前方中間に１つの楔形凸出
し３１を設け、殻体の前側上板から上向き、後向き傾斜
に延伸して殻体の前斜板まで連なっている。凸出し３１
の前方、前側上板上に合せて３つの円形浅槽３２Ｌ。

３２Ｍ、３２Ｒを設けて等距で一列に並び、各浅槽３２
の中央にすべて１つの円孔３２１Ｌ、３２１Ｍ、３２１
Ｒを設けである。凸出し３１の左右両側、前斜板上に各
々１つの矩形コンセント孔３３を設けている。両様形殻
体の後方に合わせて３枚の分隔板３４Ｌ、３４Ｍ、３４
Ｒを設け、両様形殻体の後側上板から先ず上向きに再に
前向きに延伸して殻体の後斜板まで接いでいる。２つの
隣り合う分隔板３４Ｌと３４Ｍの間及び３４Ｍと３４Ｒ
の間には、殻体の後側板上に、各々１つの接線柱固定孔
３５を開けており、その形状は接線柱２７のプラスチッ
ク台座２７２に配合して設けている。第３図で示すよう
に、両回３５Ｌ、３５Ｒの中心連綿の方向に沿うために
両側に各々１つの新月形の円をカットしている。第２．
３及び４図を参照して見ると、殻体の両側後に各々１つ
の逆Ｕ字開き口３６を設けている、殻体上に数本の平行
の凸リブ３７を設け、横向きに殻体の頂板板面を囲って
更に下向きに両側まで延伸し、各２本の凸リブ３７の間
且つ両側の曲がり角のところに各々数個の散熱孔３７１
を開けている。

上蓋３の内部構造は第３．４及び５図で分かるように両
様形殻体の内部の４つの角に、４本の垂直で中空の円柱
３８及び３９を設け、円柱３８及び３９の底端には各々
１つの円径の小さい凸リング３８１及び３９１を設け、
それぞれプリント板２１の４つ角にあるプリント板固定
孔２１５及び２１６を通している。

コンセント孔３３の上方に１つの逆Ｕ字形凹槽３３１を
設け、コンセント孔３３の下方は殻体の前斜板から孔内
にある長さの凸舌３３２を延伸し、コンセント孔３３の
左右両側に各々１枚のコンセント固定板３３３及び３３
４があり、その形状は第３図で見られるように、コンセ
ント固定板３３３はＬ字形を呈し、コンセント固定板３
３４は左右転倒のＬ字形を呈し、両者は互いに対応し、
且つ互いに対応する面の対称位置にすべて１つの断層面
３３５及び３３６を設けている。散熱孔３７１の周囲に
は３枚のゴミよけ板３７２．３７３及び３７４を設けて
おり、その中ゴミよけ板３７２Ｌと３７２Ｒは互いに平
行をなす２枚の製動状矩形板で、且つ散熱孔３７１Ｌと
３７１Ｒの間に位置し、ゴミよけ板３７３及び３７４は
第５図から見るとほぼ矩形の平板をなし、且つそれぞれ
散熱孔３７１の前後両側に位置し、ゴミよけ板３７２は
共同ですべての散熱孔３７１を囲んでいる。

底蓋４も又１つのプラスチックで成形製作した殻体で、
第２図で示すように、その形状は周囲に側縁のある矩形
盤状殻体を呈し、その殻体の底面上に１つの双子字形の
凸リブ４■を設け、凸リブ４１により殻体を分画した６
ブロソクの区域内にそれぞれ数個の入気孔４２．４３及
び４４を設けており、入気孔４２は前方に位置し、入気
孔４４は後方に位置し、入気孔４３はそれぞれ左右両側
にある。

殻体の右側後方、上蓋３の逆Ｕ字形開き口３６Ｒと対応
する位置に、１つのＵ字形開き口４５を設け、逆Ｕ字形
開き口３６Ｒと囲んで１つの矩形孔をなし、丁度スイ・
ノチ２６のスイッチ台座２６１を許容するのに提供する
。

殻体の４つの角に、各々１本の中空短円柱４６．４７を
設け、４本の短円柱４６．４７の中心位置は、上蓋３の
４本の円柱３８．３９の中心位置と一致している。

主制御装置の制御プリント板２、上蓋３及び底Ｍ４の主
要構造と形状を了解した後、次に王者の組合せ順序によ
り、下記の手順で併せて第２．６．７．８及び９図と配
合して王者をいかに一括に組合わせているかを紹介する
。

■　両接線柱２７を上蓋３に固定する。接線柱２７はそ
のプラスチック台座２７２のねじ部２７３で上蓋３後側
の接線柱固定孔３５を通した後、プラスチック台座２７
２上方の凸リング２７４で上Ｍ３に突き付け、更にスプ
リングワシャー２７５及び六角ナツト２７６とねじ部２
７３でロックし、第６及び７図で示すように上蓋３に固
定して、直流電源の入力端子にしている。上蓋３の分隔
板３４は強度の増加、変形防止及び美観等の作用をもつ
外に、なお接線柱２７Ｌと２７Ｒを分隔する機能を提供
して、操作時に正、負極導線を誤って一括にした事によ
り形成する危険を防止している。

■　両連接器コンセント２３を上Ｍ３に固定する。

連接器コンセント２３は第２図で示すように、１つのプ
ラスチック短形殻体で、その殻体上面に１つの楔形小口
ブロック２３３が前縁の中間にあり、別に２つの矩形小
品ブロック２３４．２３５が左右両側縁の中間にある。

殻体の左右両側面には、各々１枚のＶ字形バネ片２３６
．２３７があって殻体前縁から後向きに延伸し、第９図
で示すように、バネ片２３６．２３７の後端部外側は階
段状を呈し、殻体下面には１つの丁字形凸ブロック２３
８があって中間に位置している。

第６．７及び８図を参照して見ると、連接器コンセント
２３は、上蓋３の内部から、その内から外向き前向きに
コンセント孔２３を通り、その上面はコンセント孔２３
孔内面上方に突き付け、しかしてその下面はコンセント
孔下方の凸舌３３２に置き、これにより連接器コンセン
ト２３をして上下移動できないようにしている。但しそ
の楔形半凸ブロック２３３は丁度コンセント孔３３上方
の逆Ｕ字形凹槽３３１から通り、連接器コンセント２３
をして前向きに押し、しかして一旦その両側のバネ片２
３６及び２３７が押されてコンセント固定板３３３．３
３４の断層面３３５及び３３６をスライドした時、バネ
片２３６及び２３７はそれ自体の弾力で外向きに弾き出
し、並びに段階状の後端で以て断層３３５及び３３６に
突き付け、連接器コンセント２３をしてただ前進をし後
退できないようにしている。この侍史に続けて連接器コ
ンセント２３を前向きに押すと、その上面の矩形小凸ブ
ロック２３４．２３５及び下面のＴ字形凸ブロック２３
８は同時に各々上Ｍ３の内側に突き付けて、コンセント
孔３３の内側上方及び凸舌３３２の内側でそれ以上前向
きに移動しないし、この連接器コンセント２３により前
後移動することができない。又同時にバネ片２３６及び
２３７はコンセント固定板３３３及び３３４に突き付け
、及び矩形小凸ブロック２３４及び２３５はコンセント
孔３３の内側上方に突き付け、連接器コンセント２３を
して左右揺動することができない。そこで連接器コンセ
ント２３はコンセント孔３３内に固定され、並びに上蓋
３から一段と凸出して連接器プラグの互いに接続する部
分に提供し、出力端子に用いる。

■　制御プリント板２を上蓋３に組入れる。

上蓋３内部のゴミ止め板３７３及び３７４は必ずＵ字形
敢然片２４両側の溝槽２４１及び２４２に沿ってその内
に伸入し、第７図で示すようになる。しかる後に上蓋３
の４本の円柱３８．３９底端の凸リング３８１及び３９
１で以て、それぞれプリント板２１の４つ角にあるプリ
ント板固定孔２１５及び２１６に通し、同時に、３つの
ＬＥＤ指示器２２も上蓋３前方の３つの円孔３２１を通
ってそのヘッド部に凸出し、また、手順■の上蓋３後方
に固定している両接線柱２７のその金属エンドピン２７
１とプリント板２１は溶接され、次に更にスイッチ２６
を上蓋３右側後方のＵ字形開き口３６Ｒから組入れ、ス
イッチ台座２６１両側のＶ字形バネ片２６４を逆Ｕ字形
開き口３６Ｒの両側辺に突き付けることにより、同時に
両金属エンドピン２６２及び２６３も又各々プリント板
２１右後方のノツチ槽２１２及び２１３内に伸入し、再
びプリント板２１と直接溶接して、そこで制御プリント
板２と上蓋３の組合せを完成する。

■　底Ｍ４と上Ｍ３をロックする。

第２．７及び８図を参照して見ると、底蓋は４本の円ヘ
ソドスクル−４８及び４９で下から上向きにそれぞれ４
本の短円柱４６．４７中心の銀点孔４６１及び４７１を
貫通して、更に上蓋３の４本の円柱３８及び３９にねじ
入り、しかして上蓋３とロックしている。同時に又底蓋
４の短円柱４６及び４７により、上蓋３の円柱３８．３
９とを制御プリント板２にクランプしている。底蓋４右
後方のＵ字形開き口４５は丁度上蓋３の逆Ｕ字形開き口
３６Ｒと囲んで１つの矩形孔をなし、スイッチ２６をク
ランプ固定している。しかしてプリント板２１左側後方
の集束プラグ２５は第７図で示すように丁度上蓋３左側
後方の逆Ｕ字形開き口３６Ｌの中間にある。この逆Ｕ字
形開き口３６Ｌと底蓋４の側縁は１つの矩形孔になるよ
うに囲み集束プラグ２５を使用しない時は、１つのゴム
ころ３６Ｌを用いて第２図で示すように、その矩形孔を
シールしている。

以上の手順により、制御プリント板２、上蓋３及び底蓋
４は一体に組合せられ、その機構全体の設計は十分な強
度をもつ外に、組合せが簡単便利、安全で信頼できる傍
点をもつ、例えば、連接器コンセント２３は直接コンセ
ント孔３３内に止め付け、いかなる保持をも必要としな
い。

接線柱２７はその金属エンドピン２７１で直接プリント
板２１に溶接している。分隔板３４を有し以て正負極接
線が誤って一括になるのを防止し、ゴミよけ仮３７２．
３７３及び３７４で以て第７図及び第９図で示すように
、敢然片２４と共同で散熱孔３７１の内側周囲を囲み、
落塵及びその他の異物を防止でき、特に金属異物が直接
プリンＢｆｆ２１上に落ちるのを防止している。

次に述べるのが交換式電源供給装置である。

第１０図を参照して見ると、電源供給プリント板５の図
における部材品には、一対の直流電源出力導線５２はプ
リント板５１の前方中央に接続され、その導線５２上に
１つの円錐形線止め５３を設け、その後方に１つのリン
グ形凹溝５３１がある。１つのＬＥＤ指示器５４は、１
つのＬＥＤ台座５４１でその高さを限定してプリント板
５１の右側後方に固定している。プリント板５１の右側
板辺後方に、前記主制御装置のプリント板２１と同じよ
うに、１つのＵ字形ノツチ５１１及び２本のノツチ溝５
１２．５１３を開けており、それぞれスイッチ５５のス
イッチ台座５５１及び２本の金属エンドピン５５２．５
５３を直入れるのに提供している。一対の交流電源入力
導線５３はプリン日展５１後方右側に接続され、その導
線５６にも又１つの線止め５３の形状と同じ線止め５７
を設け、線止め５７上にも又１つのリング形凹槽５７１
がある。

プリント板５１の４つの角に、各々１つの円形のプリン
ト板固定孔５１４．５１５を設けている。

上蓋６の外形は主制御装置の上蓋３の外形に配合して設
け、又１つのプラスチック射出成形で製作した両梯形殻
体でもある。その殻体前側辺縁の中央に１つの半円形凹
溝６１を設けている。殻体の上面に第１２図で示すよう
に、１つの平行四辺形の凹槽６２を設け、殻体前方右側
にある。その凹溝６２の底面中間に、１つの円形浅溝６
３を設け、浅溝中央に併せて１つの円孔６３１を開けて
いる。殻体の右側後方に１つの逆Ｕ字形開き口６４を設
けている。同じようにその殻体上の上Ｍ３と類似して数
本の平行の凸リブ６５を設け、横向きに殻体頂面を囲い
並びに下向きに両側まで延伸し、各２本の凸リブ６５の
間に、且つ両側の曲り角のところに、各々数個の敢然孔
６５１Ｌ及び６５１Ｒを開けている。殻体の後側辺縁に
、且つ右辺に１つの凹溝６１と同じ半円形凹溝６８を第
１２図にそれを示している。上蓋６の内部は、只４つの
角に各々１本の垂直中空円柱６６及び６７を設け、並び
に上Ｍ３の円柱３８．３９と同作で、底端にはすべて１
つの円径よりも小さい凸リングを有し、それぞれプリン
ト板５１四つの角にあるプリント板固定孔５１４及び５
１５を貫通している。

底蓋７の形状と機構は、その前側辺縁の中央及び後側辺
縁の右辺に、各々−半円形の凹溝７１及び７２を設けて
いる外、その他はすべて主制御装置の底蓋４と完全に同
じであるので、故に重複して述べないことにする。

次に、電源供給プリント板５、上蓋６及び底蓋７三者の
組合せ順序を、次の手順で並びに第１Ｏ１１１及び１２
図を配合して三者が如何に一括に組合せているかを説明
する。

■　電源供給プリント板５を上蓋６に組入れる。

第１２図を参照して見ると、先ず線止め５３及び５７を
各々そのリング形凹溝５３１及び５７１を上蓋６前側の
半円形凹溝６１及び後側の半円形凹溝６８に嵌入れ、し
かる後に上Ｍ６の４本の円柱６６及び６７底端の凸リン
グで以て、それぞれプリント板５１の４つの角のプリン
ト板固定孔５１４及び５１５を通し、同時にＬＥＤ指示
器５４も上蓋６の円孔６３１から通過してそのヘッド部
を凸出し、しかる後に更にスイッチ５５を上蓋右側後方
の逆Ｕ字形開き口６４から組込み、スイッチ台座両側の
Ｖ字形バネ片５５４で逆Ｕ字形開き口側側に突き付は両
金属エンドピン５５２及び５５３も又各々プリント板５
１右後方のノツチ溝５１２及び５１３内に伸入し、更に
プリント板５１と直接溶接している。

■　底蓋７と上蓋６をロックする。

第１０．１１及び１２図を参照して見ると、底Ｍ７は４
本の円へッドスクル−７３及び７４で、主制御装置の組
合せ手順■と完全に同じように、下から上向きに底Ｍ７
の４本の短円柱７５．７６中心の銀点孔７５１及び７６
１を通し、更に上蓋６の４本の円柱６６及び６７をねじ
入れ、同時に又電源供給プリント板５をクランプしてい
る。底蓋７の右側後方のＵ字形開きロア７は丁度上Ｍ６
の逆Ｕ字形開き口６４と囲んで１つの矩形孔をなし並び
にスイッチ５５をクランプして固定している。

以上の２つの手順を経由すれば、電源供給プリント板５
、上Ｍ６及び底Ｍ７を一体に組合わせることができ、極
めて簡単便利である。

本発明実施例はハードに関する機構部分を了解したので
、次にその制御回路を説明する。

第１３図は交換式電源供給装置の制御回路を示したもの
で、第１４図で示すブロック図を参照して以下に説明す
る。

交換式電源供給装置の制御回路は主に、１つの電磁波干
渉フィルター回路５８１、主要は第１３図で示すコンデ
ンサーＣｏｏｌ及び電感器Ｌｏ（１６）で組成される。

１つの交流整流及びフィルター回路５８２、主にブリフ
ジ式整流器Ｄ００１及びコンデンサーＣ００２で組成さ
れる。

１つの入力電圧測定回路５８３、主にレジスタンスＲ０
１１及びＲＯ１２を含み１つのウェーブ幅変調回路５８
４で、主要は集積回路１Ｃ００１，１つのスイッチ用ト
ランジスター５８５、即ちトランジスターＱＯ（１６）
、１つの出力変圧器５８６で即ち変圧器Ｔｏ　Ｏ１、一
対の整流ダイオード５８７で、即ちダイオードＤＯＯ６
，１つの直流フィルター回路５８８で、主に電感器Ｌｏ
Ｏ２、コンデンサーＣＯＯ９、Ｃｏ１１及びＣ０１３で
組成される。１つの出力電圧測定及び調整回路５８９で
、主に集積回路ｒｃ。

Ｏ２、ツェナーダイオードＤ００４、コンデンサーＣ０
１２、レジスタンスＲＯ１６、Ｒ（１６）７、ＲＯ１８
、ＲＯ１９及びＲ０２０により組成される。１つの隔離
式口授トランジスター５９０で、主に集積回路１Ｃ０Ｏ
３及びコンデンサー００１４により組成される、等を含
む。

このような交換式電源供給装置のもつ制御回路は、９０
Ｖの間のいかなる交流入力電圧をも受入れ可能で、周波
数４７Ｈｚから６３Ｈｚの間のいかなる周波数を受入れ
、その作業原理は次の手順を用いて説明することができ
る。

■　交流電源（９０〜２６５Ｖ）は導線５６で入力する
。先ず電磁波干渉フィルター５８１を経由して、それで
その他の電器用品の干渉を防止し、交換式電源供給装置
自体の作業時に発生する雑信号が別の電器用品を干渉す
るのを防止することもできる。

■　次に、更に交流整流及びフィルター回路５８２を経
由して、交流電気をスムーズな直流電圧に変え、以てウ
ェーブ幅変調回路５８４に供給する。

■　この時にもしもスイッチ５５を、即ち５Ｗ００１を
ＯＮの位置に切替えると、ウェーブ幅変調回路５８４は
十分な電圧を得た後に、振動出力を発生し始め、並びに
スイッチ用トランジスター５８５を制御してＯＮ、！＝
ＯＦ　Ｆの動作を発生するので、そこで高圧の直流電気
を切り分けて交流となす。

■　この交流は出力変圧器５８６により二次側に送り、
出力変圧器５８６の二次側が交流電圧を怒知すると、出
力して整流ダイオード５８７に与え、しかる後に再び直
流フィルター回路５８８を経由すれば、出力端でよりス
ムーズな直流電圧が得られ、並びにＬＥＤ指示器５４を
点灯して、操作者にこの時電圧を出力していると告げる
。

■　前記手順［１］〜［４］を経過して出力した直流電
圧値は、恐らく我々の希望する直流電圧値ではない。そ
こで出力電圧測定及び調整回路５８９の中にある可変レ
ジスタンスＲ０１７で調整し、希望する出力値が得られ
るまで続（。

もしも出力エンドにあれば、即ち直流電源出力導線５２
に接続する負荷が変化した時、出力電圧を極めて安定に
保持するためには、出力電圧測定及び調整回路５８９を
利用して負荷の変化を測定し出し、並びに隔離式口授ト
ランジスター５９０を経由してウェーブ幅変調回路５８
４につないで、ウェーブ幅の大きさを調整することによ
り出力電圧安定の目的を達成する。

■ ■　もしも交流電源の入力電圧が変化すると、出力電圧
を伴って変化させないために、出力変圧器５８６の口授
コイルでウェーブ幅変調回路５８４まで口授してパルス
幅の大きさを制御し、出力電圧をして安定に保持するこ
とができる。

前記の手順を経由すれば一安定スムーズな直流電圧が得
られ、直流出力導線５２を経由して主制御装置の制御回
路に供給し、並びに電池充電の電源に提供する。

第１５図は主制御装置の制御回路図であり、第１６図の
ブロック図を参照して説明する。

主制御装置の制御回路は前記の３つのＬＥＤ指示器（Ｌ
ＥＤ指示器２２Ｌも又第１５図で示すＤ／Ｏｌで、第１
チャンネルの指示器、ＬＥＤ指示器２２ＲはＤ１０２で
、第２チャンネルの指示器、ＬＥＤ指示器２２Ｍも又即
ちＤＩＯ６で、電源が通っているかの指示器であり、同
時に２色のカラーでそれぞれ第１チャンネル及び第２チ
ャンネルが今充電中であるのを指示する）、２つの連接
器コンセント２３　（連接器コンセント２３Ｌも又即ち
第１５図で示すＣＯＮ２で第１チャンネルの出力端子、
第１電池セント２８１と互いに接続している。連接器コ
ンセント２３Ｒも又即ちＣ０Ｎ３で、第２チャンネルの
出力端子、第２電池セント２８２と互いに接続している
）、１つの集束プラグ２５で、又即ちＣ０Ｎ１、スイッ
チ２６、又即ち５Ｗ１００で、一対の接線柱２７　（接
線柱２７Ｌは直流電源の正極入力端子、接線柱２７Ｒは
直流電源の負極入力端子）等を含む外、その他の部材品
は主に次のものを含む。１つの正５Ｖ電源安圧器２８３
で、主に安圧器ＲＧＩ及びコンデンサーＣｌ０Ｉで組成
される。１つのコンデンサー２８４、即ちＣｌＯ４，１
つのブザー２８５、即ちＸ１０１．．１つの持碁発振器
２８６で、主に水晶発振器ｘ１０２、コンデンサーＣｌ
Ｏ２及びＣｌＯ３により組成される。第１チャンネル定
電流制御器２８７で、主に集積回路［Ｃ１０２Ａ、１Ｃ
１０２Ｂ、　　トランジスターＱＩＯ１、パワートラン
ジスターＱ１０５（散熱片２４Ｌに取付けられている）
及びレジスタンスＲ１２０で組成される。第２チャンネ
ル定電流制御器２８８で、主に集積回路１Ｃ１０２Ｃ，
１Ｃ１０２Ｄ、ｌ−ランシスターＱ１０２１．パワート
ランジスターＱ１０６（散熱片２４Ｒに取付けられてい
る）及びレジスタンスＲ１２１で組成される。１つの多
重選別器２８９で、主に集積回路１Ｃ１０３、レジスタ
ンスＲ１１４、Ｒ１１５、Ｒ１１８及びＲ１１９で組成
される。

１つのＡ／Ｄ変換器２９０で、主に集積回路１Ｃ１０４
Ａ、１Ｃ１０４Ｂ、コンデンサー０１０５、レジスタン
スＲ１０６、Ｒ１（１７、Ｒ１０８、Ｒ１０９及びＲ１
２２で組成される。

第１チャンネルシヨートと極性相反測定器２９１で、主
にトランジスターＱ１（１７、ダイオードＤ１（１７、
レジスタンスＲ１２７、Ｒ１２８及びＲ１３２で組成さ
れる。第２チャンネルシヨートと極性相反測定器２９２
で、主にトランジスターＱ１０８、ダイオードＤ１０８
、レジスタンスＲ１２９、Ｒ１３０及びＲ１３１で組成
される。１つのＣＰＵ２９３で、即ち第１５図で示す集
積回路１Ｃｌ０Ｉで、主制御装置全体の神経中枢である
。

この主制御装置の制御回路は、次の手順でその作業原理
を説明する。

■　前記交換式電源供給装置の直流電源出力導線５２に
接線柱２７に連接され、主制御装置に必要とする電源を
提供すると同時に、電池充電に必要とする電源をも供給
する。当然、その交換式電源供給装置は主に一般の室内
使用の交流電源について設計したもので、もしも室外で
、特に発電所のような供電のない地域では、一般の１２
Ｖの自動車バッテリで交換式電源供給装置に入替えるこ
とができる、というのは主制御装置は電源入力１２〜１
４■範囲内の直流電圧を受入れられるからである。

■　先ず第１及び第２電池セット２８１．２８２をそれ
ぞれ連接器コンセント２３Ｌ及び２３Ｒに接続し、しか
る後に切替スイッチ２６をＯＮの位置に切替える。この
時に３つのＬＥＤ指示器は同時に点灯し、既に電源が通
り且つ充電執行中であるのを表示する。

■　電源入力は１２〜１４Ｖの直流電圧で、先ず正５Ｖ
電源安圧器２８３を経過して安定した＋５Ｖ直流電圧を
得、第１チャンネルの定電流制御器２８７、第２チャン
ネル定電流制御器２８８、多重選別器２８９、Ａ／Ｄ変
換器２９０及びＣＰＵ２９３等の集積回路の電源に提供
する、と同時に、１２〜１４Ｖの直流電圧も又直接第１
チャンネル及び第２チャンネル定電流制御器２８４及び
２８８に供給し、中央処理制御器２９３より伝えてくる
信号を待ってから更に電池に対し充電作業を執行する。

■　ＣＰＵ２９３が＋５Ｖの直流電圧を受入れると、先
ずコンデンサー２８４に充電し、約１〜２秒を経過した
後にＣＰＵ２９３は作業を始める。これが即ちいわゆる
電源スイッチ自動リセット線路で、ＣＰＵ２９３内部の
ソフトを確保し、起始点から開始執行でき、しかして執
行の速度は持碁発信器２８６で決める。

■　ＣＰＵ２９３が作業を開始すると、先ず高電位Ｈｉ
を送り出し、同時に第１チャンネル及び第２チャンネル
定電流制御器２８７．及び２８８に供給し、何秒かを経
過した後に更に低電位Ｌｏを送り出して第１チャンネル
定電流制御器２８７にのみ給与し、しかして第１チャン
ネル定電流制御器２８７の集積回路１Ｃｌ０２Ａが低電
位Ｌｏを受けるとすぐ集積回路１Ｃ１０２Ｂに伝え、そ
れをして信号をトランジスターＱ１０１に送付するので
、１２〜１４Ｖの直流電圧はトランジスターＱ１０５及
びパワートランジスター〇Ｉ（１６）を流れ通って、し
かして第１電池セット２８１に充電する。

■　第１チャンネル定電流制御器２８７が第１電池セッ
ト２８１に対し１／２ｔ１時間充電した後、ＣＰＵ２９
３はすぐに高電位ｔｌｉを送り出して第１チャンネル定
電流制御器２８７に給与し、以て第１電池セッｌ−２８
１の充電を停止する。

ＣＰＵ２９３も又同時に低電位Ｌｏを送り出して第２チ
ャンネル定電流制御器２８８に給与し、前の一手順［５
］の信号伝送方式と同じで、集積回路１Ｃ１０２Ｄを経
てから更に１Ｃ１０２Ｃを経由してトランジスターＱ１
０２に給与するので、１２〜１４Ｖの直流電圧はトラン
ジスターＱ１０２及びパワートランジスターＱ１０６を
流れ通り、しかして第２電池セント２８２に対してこれ
又Ｖ２ｔ１時間の充電をする。

■　ＣＰＵ２９３は設定したＴ１時間内に、絶えず繰返
して高電位器及び低電位Ｌｏを送り出してそれぞれ第１
チャンネル定電流制御器２８７及び第２チャンネル定電
流制御器２８８に与え、交互に２つの電池セット２８１
及び２８２に対してｔ４ｔ２ｃ内に快速パルス充電をす
る。

■　一旦Ｔ１時間が終了すると、ＣＰＵ２９３は再び低
電位Ｌｏを送り出して第１チャンネル定電流制御器２８
７に与え、且つこの一低電位Ｌｏは１／２ｔ２の時間を
維持する。又即ち第１電池セフ）２８１に対して％ｔ１
時間の充電をする。

この時、ＣＰＵ２９３はこの１段階の充電時間内に、信
号を送り出して多重選別器２８９に与え、以て第１チャ
ンネルのゲートをオーブンし、アナログの信号をしてＡ
／Ｄ変換器２９０に進入させて第１電池セット２８１両
端の電圧値を検読し、並びにデジタル化の数字根拠に変
換してＣＰＵ２９３に入力する。

■　第１チャンネル定電流制御器２８７がｙｔ１時間の
充電を執行し終えると、ＣＰＵ２９３はすぐ高電位Ｈｉ
を送り出して第１チャンネル定電流制御器２８７に与え
、以て第１電池セント２８１に対する充電を停止する、
と同時に又低電位Ｌｏを送り出して第２チャンネル定電
流制御器２８８に与え、第２電池セント２８２に対して
同じ＜　！４ｔｚ時間の充電をする。

この時、ＣＰＵ２９３も又この１段階の充電時間内に信
号を送り出して多重選別器２８９に与え１つの自動セレ
クトスイッチとして、第２チャンネルのゲートをオープ
ンしアナログ信号をしてＡ／Ｄ変換器２９０に進入し以
て第２電池セント２８２の電圧値を検読し、再びＣＰＵ
２９３に入力する。

［相］　ＣＰＵ２９３は絶えず前の２つの手順［８］及
び［９］を繰返し、交互に高電位旧及び低電位Ｌｏを送
り出してそれぞれ第１チャンネル定電流制御器２８７及
び第２チャンネル定電流制御器２８８に給与し、交互に
２つの電池セット２８１及び２８２に対してｔ２ｔ２ｃ
内に周期的間欠充電をする、と同時にＣＰＵ２９３も又
各−ｔ２ｃ内に充電時間ｔｚｃ内で、多重選別器２８９
を利用して自動セレクトスイッチの作業をなし、Ａ／Ｄ
変換器２９０で絶えず第１電池セント２８１及び第２電
池セント２８２の電圧を検読し、並びにデジタル化数字
的根拠に変換して再びＣＰＵ２９３に入力する。

＠　　ＣＰＵ２９３がＡ／Ｄ変換器２９０から絶えず送
られてくる数字根拠を受けると併せてその内部のＲＡＭ
中に貯え、そこで前の１充電ｔ２ｃ内に電池電圧値と次
の一充電ｔ２ｃ内に電池電圧値を比較し、それで電池電
圧が上昇それとも降下であるかを判断し、しかる後に′
継続充電をするか否かを決定する。

■　一旦ＣＰＵｇ　９３その中の一組の電池セットを判
断し出し、例えば第１電池セント２８１と仮設して、そ
の電池電圧が降下であると、そこですぐ確認の逆回数計
算を開始し、その組の電池セット２８工の電圧に対して
再び何回か比較し、又即ち一種の最後の確認作業をして
、電池電圧が持続降下であるかを確定する。もしも逆回
数計算終了時に、電池電圧が持続降下であると確認する
と、ＣＰＵ２９３はすぐに高電位Ｈｉを送り出して第１
チャンネル定電流制御器２８７に給与し、以て第１電池
セット２８１の充電を停止し、同時に又ＬＥＤ指示器２
２Ｌを制御して音声を発生する。

もしも逆回数計算を終える前に電池電圧が別に持続降下
していないのを発見すると、すぐ正常の周期的間欠充電
を回復する。

■　前の１手順［相］でＣＰＵ２９３が第１電池セット
２８１の電圧が降下していると判断した時、及び電圧持
続降下でしかも第１電池セント２８１に対する充電を停
止したと確認した時に、ＣＰＵ２９３は依然として第２
チャンネル定電流制御器２８８を制御し、′継続して第
２電池セット２８２に対して正常の周期的間欠充電をし
、且つそのままＣＰＵ２９３がその電池電圧は持続降下
であると判断すると、重ねて手順０で述べたのを重複し
、第２電池セット２８２に対する充電を停止し、並びに
ＬＥＤ指示器２２Ｒを制御してそれを点滅し、ブザー２
８５をも制御して音声を発生する。

■　前の２つの手順＠及び０で分かるように、どの組の
電池セットの電圧が持続降下しようと、又即ち容量が既
に飽和に達した時、ブザー２８５はそこで声を発生し、
再び点滅するＬＥＤ指示器２２Ｌまたは２２Ｒはどの組
の電池セットが既に充満されたかを指示し、連接器コン
セント２３Ｌまたは２３Ｒから移出できる。しかもＬＥ
Ｄ指示器２２Ｍは継続点灯し、且つ単一カラーを表示す
る。そのカラ−は点灯しているＬＥＤ指示器２２Ｌまた
は２２Ｒに配合してどの組の電池セットがまだ充電作業
執行中であるかを指示し出す。

［相］　一旦、全ての両電池セット２８１及び２８２が
共に充満され、ただし未だ主制御装置から移出されてい
ないと、一応設定された長時間Ｔ３を経過すると、ＣＰ
Ｕ２９３は手順■〜■を繰返し、未だ主制御装置から移
出されていない電池セットに対してｔ４ｔ２ｃ内に快速
パルス充電、即ｔ４時間の充電をする。しかも１３時間
の計数は、１組が未だ移出されていない電池セットをい
うもので、当然その電池セットが充電を停止すると計数
を開始する。但しもしも両組の電池セット２８１及び２
８２がすべて未だ移出されていないと、最後の１組の電
池セントは充満され、しかして充電を停止した時に始め
て計数を開始する。

［相］　一旦Ｔ４時間が終了すると、ＣＰＵ２９３は続
けて手順■〜■を繰返して電池セントに対してｔ３ｔ２
ｃ内に周期的間欠充電をし、電池容量が飽和するまで続
く。もしも電池セットがそのまま主制御装置から移出さ
れていないと、ＣＰＵ２９３は絶えず手順＠及び［相］
を繰返し充電の作業を執行する。

以上の手順■〜［相］は主制御装置の正常電池に対する
充電時の作業原理で、もしも電池に損傷、または極性相
反、または電池を接続せずに開路状態を呈している、ま
たは電池ショート等の異常状況がある時は、次の手順で
説明する。

Ｏ第１チャンネルと極性相反測定器２９１及び第２チャ
ンネルシヨートと極性相反測定器２９２は充電開始時ま
たは充電中にそれぞれ第１電池セット２８１及び第２電
池セット２８２にショートまたは正負極性相反の状況が
あるかを測定し、一旦発見した時は、仮に第１電池セッ
ト２８１にショートまたは極性相反の状況があると、第
１チャンネルシヨートと極性相反測定器２９１は第１チ
ャンネル定電流制御器２８７の１Ｃ１０２Ａに信号を送
り、それをして１Ｃ１０２Ｂに信号を伝えないようにし
ている。即ちトランジスターＱ１０１及びハワートラン
ジスターＱ１０５を制御し、１２〜１４Ｖの直流電圧が
流れないようにし、即ち第１電池セット２８１に充電し
ないようにする、と同時に第２チャンネルシヨートと極
性相反測定器２９２は第２電池セット２８２に異常あり
を発見していないので、第２チャンネル定電流制御器２
８８に信号を送ることなく、それをしてＣＰＵ２９３の
低電位Ｌｏ倍信号受入れることができ、第２電池セット
２８３に対して快速パルス充電Ｔ、時間を執行すること
ができる。

＠　　Ｔ１時間を経過した後、ＣＰＵ２９３は多重選別
器２８９により第１電池セフ）２８１をセレクトし、更
にＡ／Ｄ変換器２９０でその電池セント２８１の電圧を
検読する時に、この電池セット２８１の電圧値が予設値
を超過しているので（単一電池からいえば、予設値の範
囲は０，９〜２．ＯＶ）、そこでＬＥＤ指示器２２Ｌを
制御してシンチレーションを開始し、並びにブザー２８
５を駆動して音声を発生し、その電池セット２８１に異
常ありを警告する。

［相］　中央処理制御器２９３がｔ２及びり２ｔ２ｃ内
に周期的間欠充電を開始すると、同時に一種の対充電周
期次数の逆回数計算の作業を開始する。

即ち１つの周期回数ｎ２またはｎ、の最冑値を設定し、
以下ｎ、、Ｘで表示する。その最高値ｎｍａｘの設定は
前記充電方式中の式（ｇ）を根拠にし、並びに電池容量
は充電前はゼロ（即ちＶｌ”’Ｏ）と仮定して設計し、
電池の公称容量がｒＣ範囲内でセレクトする充電速率Ｃ
値は、周期的間欠充電の方式に必要とする総時間Ｔｓａ
ｗを用いて周期で割って得たのがそのｎ、１８値である
。そこで電池がｎｌｌｌｌＸ回数を経過した後、もしも
ＣＰＵ２９３がまだ両組または両組の中の任意の１組の
電池セットの電圧が持続降下しているのを判断し出して
いない場合も、すぐにその組の電池セントにつないでい
る定電流制御器２８７または２８８を制御し、その組の
電池セットに対する充電電流をカントし、同時に又ＬＥ
Ｄ指示器２２Ｌまたは２２Ｒをシンチレーションし、ブ
ザー２８５も又音声を発生し、その組の電池セントに異
常があるのを警告する外に、これ又一種の電池に対する
保護作用を従供する。

［相］　一旦電池セソト２８１及び２８２が既に充満さ
れてブザー２８５がある１段階の設定時間ばかり発声し
た後に自己停止する。もしも両組又は任意の１組の電池
セット２８１または２８２が未だ主制御装置から移出さ
れていないと、ＣＰＵ２９３は１３時間の停止充電期間
に、各１段階の固定時間ｔ３を隔ててブザー２８５を制
御してｆｉｔｌｂｉ的に音声を発生し、両組の電池２８
１及び２８３またはその中の−が未だ移出されていない
のを告知する。

■　その手順は別に機能を加えた手順で集束プラグ２５
を利用して７段ＬＥＤ表示器及びプリンターまたは分画
カードと連接可能で、それを第１電池セント２８１及び
第２電池セット２８２の充電過程中の変化、即ちＴ２及
びＴ。

時間内の各−ｔ２ｃ内に変化を７段ＬＥＤ表示器２９４
で表示し、またはプリンター２９５で第４０図で示すよ
うにプリントする。

前記手順■〜■は主制御装置制御回路の作業原理で、し
かしてＣＰＵ２９３はいかにして充電過程全体の制御作
業を執行するかは、第１７図で示す制御フローチャート
を用いて説明する。

というのはそのＣＰＵ２９３はハード回路及びソフトパ
ターンで組合せてなるからである。ハード回路は主に１
つの単晶片マイクロコンピュータ−でＲＯＭ、ＲＡＭ、
入力／出力Ｉ１０等を含み、ソフトパターンの機能を第
１７図のフローチャートに示す。

制御フローの説明： ■　ＣＰＵ２９３は電源（又はパワーオン）またはリセ
ット（いわゆるリセット動作とはスイッチ２６を１回開
閉して、オンの位置に切替える）すると、先ず初期設定
（Ｉｎｉｔｉａｌ）の作業をして、各種パラメーターを
含む設定：時間、充電方式等のパラメーターの設定を行
つ。

■　次に１３時間のプレチャージをし、そのプレチャー
ジも又電池に対して快速パルス充電を行う。

■　続く正常充電手順は、先ず電池に対して５０％責任
ｔ２ｃ内に周期的間欠充電を行う（それは両電池セット
２８１及び２８２に対して等効の充電をするので、故に
各−ｔ２ｃ内に充電時間ｔｚｃ　−％ｈ、即ち５０％の
責任周期である）、充電電流はｒＣ範囲内で設定した１
つの固定値である。

■　同時に各−ｔ２ｃ内に充電時間内に被充電電池の電
圧に対して監視をなし、即ち電池電圧を測定し、更にＡ
／Ｄ変換器２９０を利用して電池電圧値をデジタル化す
る。

■　デジタル化を経由した電圧値はそこでＣＰＵ２９３
により７段ＬＥＤ表示器２９４に送られてその内容を表
示する。

■　一旦デジタル化した電圧値を得ると、すぐ電池が故
障かまたはその他の異常状況を判断する。仮に電池にシ
ョート、極性相反または開路等の状態があれば、電圧値
から判断でき、しかしてブザー２８５を始動し警告音を
発生し、ＬＥＤ指示器２２Ｌ及び／または２２Ｒをシン
チレーションし、充電回路をカットし、並びに７段ＬＥ
Ｄ表示器２９４上で“ＢＡＤＸ”　（Ｘ−１または２；
Ｘ＝１の時は、即ちＢＡＤＩと表示し、第１電池セント
２８１に異常状況ありを代表する。又Ｘ＝２時は、第２
電池セット２８２に異常状況ありを代表する）と表示す
る。

■　もしも前の１手順■で電池は別に異常なしと判定す
ると、デジタルの電圧値の比較及び処理を続け、電池が
充満されたかを判断する。

判断の結果もしも電池容量が既に充満された場合は、即
時にブザー２８５を始動して警告音を出し、並びにＬＥ
Ｄ指示器２２Ｌ又は２２Ｒを点滅し、並びに充電回路を
遮断する。

■　もしも前の１手順■で電池はまだ充満されていない
と判断すると、充電時間は既にＴｍａｘ時間を超過した
か、即ち周期数０２またはｎ５は既にｎ　、、Ｘ回数を
超過したかを判断する。判断でもしも充電時間が既にＴ
　ｍ　ｍ　ｘ時間を超過した場合は、この電池に異常あ
りを表示し、そこで前記手順■より電池に異常状況のあ
る場合の処理方式を判断して処理をする。

■　もしも前の１手順■で充電時間は未だＴ　ｍａ８時
間を超過していないと判断すると、更に２つの電池セッ
トはすべて処理完了したかを判断する。もしも２つの電
池セントはすべて処理を完了していないと判断した場合
は、次の１つの電池セントに対して繰返し手順［３］か
ら処理フローを始める。

［相］　もしも前の１手順■で２つの電池セットは音処
理完了と判断すると、２つの電池セットの電圧数値をプ
リンター２９５に送りプリントする。

■　しかる後に正常の充電手順に戻り、２つの電池セッ
トは既に全部充電を完了（既に電池に異常があるかを判
断するのを含む）したかを監視する。判断でもしも２つ
の電池セットはすべて充電を完了していない場合は、第
１チャンネル対第１電池セント２８１に戻り繰返し手順
［３］から処理フローを始める。

０　もしも前の１手順■で２つの電池セントは既に充電
を完了したかを判断し、更に２つの電池セットとも既に
取下げられかを見て見る。

もしも２つの電池とも既にに取下げられて場合は、７段
ＬＥＤ表示器２９４で“ＡＯＦＦ”を表示し、ブザー２
８５もまた音声を出し、すべてのＬＥＤ指示器２２は一
切点滅し、充電過程を完了する。

■　もしも前の手順［１２］で、２つの電池セントがま
だ全部取下げられていない場合は、１３時間を超過した
かを判断する。もしもｔ３時間未超過であれば、更に前
の１手順［１２］の判断作業を繰返す。

■　もしも前の１手順０で既に１３時間を超過したと判
断すれば、ブザー２８５を駆動して警告音を出し、並び
に停止充電１３時間を超過しているかを判断する。もし
もＴ３時間未超過であれば、手順［１２］から始まるフ
ローを開始し、即ち１３時間内に各１つのｔ３時間毎に
一回ブザー２８５を起動し電池セ・７ト全部が取下げら
れまたは１３時間を超過するまで続く。

■　もしも前の１手順■で既に１３時間を超過している
と判断した時は、新たに１回再初期設定の作業を設定す
る。

［相］　次に１４時間の予充電をし、即ち再び電池に対
して１回の快速パルス充電をする。

Ｏしかる後に重ねて手順■より処理フローを開始し、１
つの自動循環の充電過程を呈する。

以上手順■〜ＯはＣＰＵ２９３の充電過程全体における
制御フローである。もしも主制御装置の制御回路内に２
つＬＥＤ指示器器、２つの定電流制御器、２つの連接器
コンセント及び接線を変える等を増加すれば、そのＣＰ
Ｕ２９３も同じようにフローを制御できるし、同時に４
つの電池セントに対して充電作業を執行する。

当然ながら、第１７図で示す制御フローの第２チャンネ
ルを第４チャンネルに改め、２つのチャンネルを４つの
チャンネルに改め、２つの電池セットを４つの電池セッ
トにかえれば適用できるし、より本発明の特徴をあられ
すことができる。

本発明の充電装置の発明の目的、充電の原理、充電方式
及び一実施例を了解した後、更に本発明の充電装置が充
電過程全体において、いかに有効的に電池を制御して高
圧、高温を発生しないようにし、充電効率は果たしてど
れ程高いか、充電時間の長さはどうか、電池容量は飽和
になっているか、電池の寿命は確実に影響を受けない、
等を証明するために、以下に２部のテスト結果を提供す
る。

テスト（１）は１つの代表的な？、　２　Ｖ　／　１２
００　ｍＡｈの電池セットで、充電及び放電過程の テスト報告である。

表−１及び第４２図は充電過程の電池電圧と充電電流の
テスト数字根拠及びそ の曲線図。

表−２及び第４３図は充電過程の環境温度と電池温度の
テスト数字根拠及びそ の曲線図。

表−３及び第４４図は放電過程の環境温度と電池温度の
テスト数字根拠及びそ の曲線図。

表−４及び第４５図は放電過程の放電時間、放電電流と
電池電圧のテスト数字 根拠及び電池電圧対放電間の反応曲線 図。

テスト（２）は他の一代表的な７．２　Ｖ　／　１２０
０　ｍＡｈ（７）電池セットの寿命試験において得たテ スト報告表である。

表−５及び第４６図は４０１回のサイクル数を経由した
テストで、各サイクル で得た実容量を公称容量で得た百分比 で割ったものとその百分比サイクル数 の曲線図。

表−６〜ｌＯ及び第４７〜５１図は４゜１サイクルにお
いて、サンプリングに 第Ｌ　１０１，２０１．３０１及び第 ４０１回の放電過程の放電時間、放電 電流と電池電圧のテスト数字根拠及び 電池電圧対放電時間の反応曲線図。

テスト（１）において、本発明の充電装置がいかに有効
的に電池を制御して高圧及び高温を発生しないようにし
ているかは、テスト（１）の第４３図で証明しているよ
うに電池温度は充電過程全体と環境温度に極めて接近し
ており、ただ充電末期に電池温度が少し上昇するだけで
ある。電池内部圧力いまだ過充電でない時は、未だ酸素
を発生せず、故に温度変化と正比をなしていると見るこ
とができる。即ち電池内部圧力は全充電過程中で低いよ
うに維持し、ただ充電末期に多少増加するだけである。

充電時間の長さは、テスト（１）の第４２図で分るよう
に、１５２回ｔ２ｃ内に周期的間欠充電を経れば電池を
飽和充電でき、１５２回の周期中に、電池電圧が維持降
下しているかの８回の比較を確認するのを含み、且つ各
−ｔ２ｃ内に充電時間ｔ２６と停止充電時間ｊ２ｇはす
べて１０秒に設定しているので、そこで弐（ｄ）”及び
式（ｅｌで計算できる。

Ｔ、　＝　１５２回Ｘ　（１０＋１０）秒／回＝３．０
４０秒 又、Ｔ１は４８０秒に設定しているので、故に充電使用
総時間は３，５２０秒で、大体５９分である。

充電効率及び電池容量は飽和に達しているかは、テスト
（１）の第４５図で分かる。約５９分間の充電を経過し
た後、３Ωの負荷を用いて定負荷放電をなし、電池電圧
の放電を測量して５．９５Ｖになったところで放電を停
止し、その結果得られた実容量は１，６０６．４　ｍＡ
ｈで公称容量に比べて４０６．４　ｍＡｈ多く出ている
。

電池の寿命はテスト（２）で分かる。電池が４０１回の
充放電循環を経過した後、実容量は１．４４２．２　ｍ
Ａｈに維持することができる。その中、第４４サイクル
において、停電でテストを中断している。別途に１つ注
意しなければならないのは、その寿命試験は殆ど一種の
破壊試験と見てよい。それは試験中本発明の充電装置で
電池に対して大電流充電をし、しかる後更に大電流放電
をし、非常に苛酷な条件下でテストをしている。

以上で述べたところから分かるように、本発明は前記発
明の目的で述べた８つの目的を達成できる外に、別に又
次の得点をもっている。

（１）測定機能をもつ ショートと極性相反測定器により、電池に異常状況があ
るかを測定し、それにより充電を要するかを決定する。

別途に多重選別器及びＡ／Ｄ変換器によりＣＰＬＩに配
慮して運営し、もし電池に異常状況があれば、ＬＥＤ指
示器及びブザーを使用して警示する。

（２）安全、信鯨 機構、回路等にすべて安全性を設計していると、例えば
、ショートと極性相反測定器で異常のある電池を測定し
出した時は、定電流制御Ｈｉを制御して電池に対する電
池を停止する。周期的間欠充電において、−周期回数の
最高値はｎ１□８と設定し、一種の電池に対して過充電
を避ける保護作用を提供し、電池の受け入れられる極限
内の速率で周期的間欠充電をし、電池をして全充電過程
において高圧及び高温等を発生させない。故に有効的に
すべての人為的ミスにより形成する充電意外を避け、並
びに電池に対して形成する不必要な損傷を避ける。

（３）適用地域が非常に広い 交換式電源供給装置を設けて、交流入力電圧９０Ｖ〜２
６５Ｖ間にいかなる電圧をも受入れられるようにし、い
かなる是正調整をも必要とせず、−度の電圧変動の影響
をも受けずに、続けて同一効率の充電をすることができ
る。交換式電源供給装置も又一般の１２Ｖの自動車のバ
ッテリーで入替え、室外の使用に提供することができる
。別途に、充電初期に快速パルス充電を使用して発生す
る微熱は、電池をして低温中で正常に充電されるように
し、又すぐその後の正常な充電手順において、電池を制
御して高温を発生させず、電池をして比較的高い環境温
度の中で充電することができる。それで大幅に充電環境
の条件を広げ、全世界各国及び地域で、室内から室外ま
で、極地から赤道まで、全て適用することができる。

（４）経済効率が高い 単一電池に対していえば、周期的間欠充電を用いて電池
を制御することで高圧、高温を発生させず、売人したエ
ネルギーをして電池に有効に吸収させ、充電効率を一定
の水準に維持する外に、エネルギーの無意味な浪費を免
け、２つ以上の電池に対していえば、交互充電の方式を
用いて、外部から入力した連続電源を交互に数個の電池
に出力し、充分に時間を利用し数個の電池に対して同時
に充電し、単一電池に対する充電よりも数倍の効率を得
られる。

（５）便利、実用 操作が簡単便利の外に、又ＬＥＤ指示器及びブザーによ
り電池の状態を知らせる。別途に集束プラグと７段ＬＥ
Ｄ表示器、プリンターまたはカードを連接することによ
って、電池の全充電過程における変化を監視できる。

又、全装置の体積が小さく、重量が軽い並びに信頼性が
高いので、そしをして一般商業及び工業用途以外に、航
空等の用途にも運用することができる。

（６）電池寿命試験装置に提供できる 電池寿命試験において、実時間試験法は一年中の時間を
費やすので、故に加速試験法で以て時間を短縮する。但
し数個月は必要とする。しかし、本発明は大幅に充電時
間を短縮し更に何かのソフト及びハード設備を配合して
おけば、そこで−セットの快速な電池寿命試験システム
となる。

以上のべたのを総合して見ると、本発明の急速充電装置
のその充電原理は電池の始電原理及び電池の特性によっ
て設計したもので、定電圧充電を利用して電池を測定し
、電池の受入れられる極限内で、１つの充電必要時間最
短、充電効率最高の充電電流最大値をセレクトし、並び
に充電時間、環境温度及び電池保存特性等の要因にもと
づいて考慮し、１つの充電電流最小−値をセレクトし、
そこで最良の充電速率ｒＣはこの最大と最小値範囲内に
ある。しかる後に、ｒＣ範囲内で１つの大きい充電速率
を選定し、定電流制御器により１つのスムーズ安定な直
流電圧を提供し、電池に対して急速充電する一種の周期
的間欠充電で、そこで各−ｔ２ｃ内に充電時間内で、Ａ
／Ｄ変換器により電池の電圧を測定し、並びにデジタル
数値に切替えてＣＰＵに渡し、ＣＰＵは一種の比較方式
で、電池容■が充満された後に電圧が持続的に降下する
特性を利用して、各ｔ２ｃ内に電圧値を比較して電池電
圧の昇降を判断し、それで′継続充電を決定する。

本発明の充電方式は充電過程を電気化学反応過程と見な
し、ＣＰＵにより交互に数個の定電流制御Ｈｉを制御し
て、交互の方式で同時に数個の電池を充電し、並びに充
電初期に先ず電池に対して予充電をなし、即ち短時間の
快速パルス充電をなすので、一方面において充電時間を
短縮し並びに低温環境対電池の影響を相殺する。

他方面においては正負穫板上の活動物質の酸化還元反応
を加速し、長期保存を経過して電池の活性を迅速に回復
する。次に周期的間欠充電の方式で正常の充電手順を執
行する。先ず１段階の時間ばかり示して、電池の内部を
して電気化学反応を発生させ、しかる後に１段階ばかり
充電を停止して、反応過程中正極に発生した酸素をその
段階の時間を利用して負極に拡散し化学消費を進める。

又反応で発生した熱量をその段階の時間内に充分に放出
する。このように繰返して、ＣＰＵが電流電圧は持続降
下していると判断し、または周期回数が設定した最高値
ｎ、、。

８まで達成すると、そこで充電を終結する。別途に、Ｃ
ＰＵが正常充電手順を終結した後に、各−段階を隔てて
設定した長時間において、又も快速パルス充電及び周期
的間欠充電の作業執行を開始する、という一種の自動循
環充電方式で、電池を長時間飽和状態に保持することが
できる。

本発明の実施例で提供した一種の両組の電池セ−／　）
に対してなす等効充電の実施方式は、交換式電源供給装
置は、交流入力電圧９０〜２６５Ｖの間のいかなる電圧
をも受入れ、しかる後に−スムーズ安定な直流電圧を主
制御装置に出力し、主制御装置はＣＰＵにより２つの定
電流制御器制御して、交互に両電池セントに充電し、並
びに周期的間欠充電中の各−ｔ２ｃ内に充電時間内に、
多重選別Ｈｉを利用して一種の自動セレクトスイッチの
作業をなし、Ａ／Ｄ変換Ｈｉをして絶えず両組の電池セ
ントの電圧値を検読してＣｐｕに入力して判断させ、も
しも電池電圧が降下であると判断すると、尚一種の最後
を確認する逆回数計算の作業をなして、電圧が持続降下
であるのを確定する。別途にショートと極性相反測定器
によりまだ充電開始時または充電中に電池セットにショ
ートがあるか、極性相反又は電池未接続で開路状態を呈
している等の異常状況を測定し、並びに定電流制御Ｈｉ
を制御して異常のある電池セントに対する充電をしない
ようにし、しかる後に、Ａ／Ｄ変換器がその異常電池セ
ントの電圧を検読する時に、ＣＰＵがその電池電圧は一
子設値範囲外を超越しているのを発見し、そこでＬＥＤ
指示Ｈｉを制御してシンチレーションし、並びににブザ
ーを駆動して警告音を出す。もしも正常充電過程中に別
に電池セットに異常がないのを発見していなく、但し充
電周期回数が一般定した最高値ｎ。Ｘに達した時にも、
ＬＥＤ指示器がシンチレーションし並びにブザーを駆動
して警示する。

実施例においてさらに集束プラグを設け、７段ＬＥＤ表
示器、プリンターまたはカードと連接して、電池セット
の全正常充電過程における変化を監視することができる
。

最後に本発明の充電原理及び充電方式を根拠に、並びに
実施例の作業原理によって適当になんらかのハードを増
加し、並びに−点の関係あるソフトを修正すれば、被充
電電池の数を任意に拡充でき、異なるサイズ、類型の電
池に対しても最適当な充電を与えることができる。故に
本発明の提供する充電装置は一種のデジタル制御で、自
動測定機能をもつ充電装置をその特徴とし、又一種の充
電時間が快速、充電効率が高い急速充電装置をその別の
一特徴とし、更に一種の本当に安全で信頼できる、本当
に便利である急速充電装置を特徴とする特徴とする誠に
１つの優良、実用な発明で、特許法の規定にマツチする
ので、慎んで特許を請求する。

【図面の簡単な説明】

第１図は電池の分解斜視図。 第２図は本発明実施例の主制御装置の分解斜視図。 第３図は同一実施例の主制御装置の上蓋の底面図。 第４図は第３図のＶｌ−Ｖｌ断面図。 第５図は第３図のＶ−Ｖ断面図。 第６図は同一実施例の主制御装置の平面図。 第７図は第６図の■−■断面図。 第８図は第６図の■−■断面図。 第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ断面図。 第１０図は同一実施例の交換式電源供給装置の分解斜視
図。 第１１図は同一実施例の交換式電源供給装置の平面図。 第１２図は第１１図＋７）Ｘｌｌ−ＨＩ断面図。 第１３図は同一実施例の交換式電源供給装置の電気回路
図。 第１４図は第１３図の電気回路図のブロック図。 第１５図は同一実施例の主制御装置の電気回路図。 第１６図は第１５図の電気回路図のブロック図。 第１７図は同一実施例の主制御装置の制御フロチャート
。 第１８図は電池定電流放電曲線を示すグラフ。 第１９図は電池が２３°Ｃにおける代表的放電曲線を示
すグラフ。 第２０図は一代表的な電池が環境温度２３゛Ｃにおいて
０．１Ｃ充電速率で充電する時、電池電圧、内部圧力及
び温度の特性と相対して売人する容量の関係を示すグラ
フ。 第２１図は一代表的電池が環境温度２３°Ｃにおいて１
Ｃ充電速率で充電する時、電池電圧、内部圧力及び温度
の特性と相対して売人する容量の関係を示すグラフ。 第２２図は電池が２３℃において二種の異なる速率で充
電する代表的な充電電圧曲線を示すグラフ。 第２３図は充電速率対−快速充電型電池の電圧の影響を
示すグラフ。 第２４図は電池を１Ｃ連速率充電し、異なる環境温度中
での代表的充電電圧を示すグラフ。 第２５図は１Ｃ連速率２３℃で充電する不同類型電池の
充電電圧を示すグラフ。 第２６図は寿命短縮の電池温度に対する関係を示すグラ
フ。 第２７図は電池の循環寿命特性を示図グラフ。 第２８図は電池の保存特性を示すグラフ。 第２９図は貯存温度と代表的容量の回復特性を示すグラ
フ。 第３０図は充電中電池対有効容量の影響を示すグラフ。 第３１図は不同温度の充電受入率を示すグラフ。 第３２図は電池は電池充電温度対実容量の影響を示すグ
ラフ。 第３３図は電池の温度特性を示すグラフ。 第３４図は充電と過充電時の代表的電池の温度反応を示
す。 第３５図は１つの自動リセット温度制御Ｈｉを使用し、
充電時における温度変化を示すグラフ。 第３６図は一代表的な電池セントの８．０〜１１．６ｖ
定電圧充電時の充電電流対応特性を示すグラフ。 第３７図は第３６図の同一電池セントで、９゜６〜１１
．６Ｖ定電圧充電時の充電電流対応特性を示すグラフ。 第３８図は第３６図の同一電池セントで、９゜９〜１０
．４Ｖ定電圧充電時の充電電流対応特性を示すグラフ。 第３９図は一代表的電池セントで、周期的間欠充電過程
における電池電圧及び充電電流の対応特性を示すグラフ
。 第４０図は第３９図と同一電池セットで、周期的間欠充
電過程において、プリンターで全充電過程の電池電圧数
値の変化、周期数及び制御コード等をプリントアウトし
た図。 第４１図は電源供給連続状況下で、２つのチャンネルで
２つの電池に対して充電する時、本発明充電方式の特性
を示したもので、 （ａ）は入力供給する電圧曲線図、 （ｂ）は第１チャンネルの充電出力制御曲線図、（Ｃ）
は第１チャンネルの電池電圧反応曲線図、（ｄ）は第１
チャンネルの充電電流反応曲線図、（ｅ）は第２チャン
ネルの充電出力制御曲線図、（ｆ）は第２図チャンネル
の電池電圧反応曲線図、（ｇｌは第２チャンネルの充電
電流反応曲線図、第４２図〜第４５図はテスト（１）の
結果を示すグラフ。 第４６図〜第５１図はテスト（２）の結果を示すグラフ
。 １・・・電池、１１・・・陽極板、１２・・・陰極板、
１３・・・分隔板、１４・・・金属電槽、１５・・・蓋
、１６・・・バネ、１７・・・金属板、１８・・・バネ
板、１９・・・ワッシャー ２・・・制御プリント板、２１・・・両層プリント板、
２２Ｌ、２２Ｍ、２２Ｒ・・・ＬＥＤ指示器、２３・・
・連接器コンセント、２４・・・敢然片、２５・・・集
束プラグ、２７・・・接線柱 ３・・・上蓋、３１・・・くさび形凸出し、３２Ｌ、３
２Ｍ、３２Ｒ・・・円形浅溝、３３・・・矩形コンセン
ト孔、３４Ｌ、３４Ｍ、３４Ｒ・・・分隔板、３５・・
・接線柱固定孔、３６・・・Ｕ字形開き口、３７・・・
凸リブ、３８．３９・・・中空円柱４・・・底蓋、４１
・・・凸リブ、４２．４３．４４・・・人気孔、４５・
・・Ｕ字開き口、４６．４７・・・短円柱、４８．４９
・・・スクリューねじ、５・・・電源供給プリント板、
５１・・・両層プリント板、５２・・・出力導線、５３
・・・錐形線止め、５４・・・ＬＥＤ指示器、５５・・
・スイッチ、５６・・・入力導線、５７・・・線止め ６・・・上蓋、６１・・・半円形凹溝、６２・・・凹溝
、６１・・・浅溝、６４・・・Ｕ字開き口、６５・・・
凸リブ、６６．６７・・・中空円柱、６８・・・半円形
凹溝７・・・底蓋、７１．７２・・・凹溝、７３．７４
・・・スクリューねじ、７５．７６・・・短円柱、７７
・・・Ｕ字開き口 表 ３ 表 表−６（サイクル１） 表−７（サイクル１０１） 表 ８　（サイクル２０１） 表 ９　（サイクル３０１） 表−１０（サイクル４０１） 第 図 −Ｆ＋− 椙智−田 （〉） 一肥−田亘 ３？８ Ｖ刺咽招Ｑ α） Ｃ） Ｃ鵠 一廷讐田〉 ′ＩＢＦ犯ば田 一突曽田 ｉ−刷一田 ８ ｇ←江Ｃ組昨絽−劃σ（＊） へ ０コ １昭もヤヘ東京４ｇ・もＶへ金錫 ０フ （） く へ 紳ＩＩｍ家仲餅寧 椙Ｖ作−＊ ４ｆ姦紳刺＊ 諌縫ｔ＝Ｖ判陣−（諺暑鼠戻←−水） Ｏつ 椙ｗ陣ｌｌｌ綱 （＊） ぐ 第 ４２ 図 時 間 （分） 第 ３ 図 時 間 （分） 第 ４ 図 時 間 （分） 第 ５ 図 双１１Ｌ時間（分） 第 ４６ 図 第 ７ 図 １２　　Ｉ５　１８　２１　２４　２７放電時間＠） 刀 刀 ６ ９ ５ 第 誌 図 １２　１５　４８　２１　２４　７７　３Ｑ放電時間（
分） ３ ６ ９ ２ ５ 第 図 １２　１５　１８　２１　２４　２７　３０放電時間（
分） 刀 ６ ９ 々 ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）一種のニッケル・カドミウム蓄電池の急速充電装
   置で、主要とするところは円筒密閉型ニッケル・カドミ
   ウム蓄電池充電用に提供するもので、それには次のもの
   を含む： 充電の原理：電池に対して一種の定電圧充電テストをし
   、充電電圧の反応変化を根拠にして、電池の耐え得る極
   限内で一つの充電時間最短、且つ充電効率最高の充電電
   流の最大値を決定するものと； 更に電池の特性を根拠にし、充電時間の短縮により、低
   温環境の電池充電に対する影響の克服、電池の保存特性
   等の要因を考慮して、１つの充電電流最小値を決定する
   ものと； そこで最良の充電電流値、即ち最良の充電速率ｒＣは、
   この最大値と最小値の範囲内にある；しかる後に当該ｒ
   Ｃ範囲内で１つの大きい充電速率を選び、電池に定電流
   充電をするものと； 更に電池容量が充電された後に電圧が継続降下する特性
   を利用し、充電過程中において絶え間なく電圧を測定し
   て、一種の比較方式で電池の電圧昇降を判断することに
   より、電池容量が飽和であるか、継続充電を要するかを
   決定するものと； 充電方式：一種の入替充電方式を利用し、 外部から入力した連続電源を数個の電池に入替出力する
   、という一種の同時に数個の電池に対する入替充電方式
   であるものと； 単一電池にしていえば、一種の間欠充電方式である；充
   電初期に先ず短時間予充電する一種の快速パルス充電方
   式で；次に一種の周期的間欠充電方式で正常の充電手順
   を執行し、同時に各周期の充電時間内に電池の電圧を測
   定し、並びに各周期の測定し得た電圧値を比較して、そ
   の比較で電池の電圧が継続降下していると判断すれば、
   直ぐ充電を停止し、正常の充電手順を終結するものと； 正常充電手順後に、各設定した１段階の長時間毎に更に
   １度快速パルス充電及び周期性間欠充電を重複執行する
   一種の自動循環充電方式であるものと； 充電装置：１つの主制御装置及び１つの交換式電源供給
   装置を含み、主制御装置は１つの制御プリント板、上蓋
   及び底蓋とにより構成される、その中制御プリント板上
   の主要部材品には：１つの＋５ボルト電源安定器、１つ
   の電源スイッチ線路のリセットに用いるコンデンサー、
   １つのフザー、１つのタイムベース発振器、２つの定電
   流制御器、１つの多重選別器、１つのＡ／Ｄ変換器、２
   つのショートと極性反逆測定器及び１つのＣＰＵを含む
   ものと； 入替式電源供給装置は１つの電源供給プリント板、１上
   蓋及び１底蓋とにより構成される。その中電源供給プリ
   ント板上の主要部材品には：１つの電磁波干渉フィルタ
   ー電気回路、１つのＡＣ整流及びフィルター電気回路、
   １つの入力電圧測定電気回路、１つのウェーブ幅変調電
   気回路、１つのスイッチ用トランジスター、１つの出力
   変圧器、一対の整流ダイオード、１つのＤＣウェーブフ
   ィルター、１つの出力電圧測定及び調整電気回路及び一
   つの隔離式リターントランジスター等を含むものと； 交流電源は入替式電源供給装置を経て滑らかで安定した
   １直流電圧を主制御装置に送り、更に主制御装置により
   電池に対して定電流を充電し、並びに電池の電圧の測定
   、比較及び電池の電圧の昇降を判断する、とからなるも
   のをその特徴とするもの。 （２）請求項１で述べた充電原理で、最も主要なものは
   充電電流の最大値の決定であり、その最大値の決定は定
   電圧充電を用いて電池に対し充電テストをすることで；
   先ず大きい方の充電電圧範囲内で、一定の間隔ごとに次
   第に充電電圧を上昇して、各々１回の短時間充電テスト
   し、充電電流の反応変化で、一旦充電電圧がほぼある電
   圧値を超過した時に、充電電流の上昇変化が著しく増大
   するのが得られ；次に、充電電圧の範囲を縮小し、並び
   にテスト時間を延長して、各同一間隔ごとに１回定電圧
   充電テストをすると、充電電圧はほぼ当該電圧値を超過
   した時に、充電電流の上昇変化がより明らかになる；し
   かる後に充電電圧の範囲を更に縮小し、それに又各回の
   充電テストの間隔を縮小すると、充電電圧がある特定電
   圧値を超過した時に、充電電流の変化は著しく増大し、
   しかしてその特定の電圧値と対応する充電電流値を最大
   充電電流値に決定するのをその特徴とするもの。 （３）請求項２で述べた充電電流最大値の決定で、７．
   ２Ｖ／１２００ｍＡｈの電池セットで定電圧充電をテス
   トすると、充電電圧が１０．２Ｖを超過した時に、充電
   電流の上昇変化は著しく増大し、当該１０．２Ｖと対応
   する充電電流値４Ａｍｐが最大充電電流値であり、即ち
   （１０／３）Ｃをそのテスト電池セットの最大充電速率
   とするのをその特徴とするもの。 （４）請求項１で述べた充電の原理で、その充電電流最
   小値の決定は１Ｃを７．２Ｖ／１２００ｍＡｈ電池セッ
   トの最小充電速率にしたのをその特徴とするもの。 （５）請求項１、３または４で述べた公称容量１２００
   ｍＡｈの電池で、その最良の充電速率ｒＣの１Ｃ〜（１
   ０／３）Ｃの範囲内にあり、並びに次式：１Ｃ＜ｒＣ＜
   １０／３Ｃ、且つｒ｜Ｒ｜ を満足できるのをその特徴とするもの。 （６）請求項５で述べた最良の充電速率ｒＣで、そのｒ
   Ｃ範囲内で１つの大きい充電速率３Ｃを選択して充電速
   率とし、定電流制御器で滑らか且つ安定した直流電圧を
   提供し、公称容量１２００ｍＡｈの電池に対して急速充
   電をするのをその特徴とするもの。 （７）請求項１で述べた充電の原理で、Ａ／Ｄ変換器に
   より周期的間欠充電中の各周期の充電時間内において、
   電池の電圧を測定し、更にＣＰＵにより前の１個の電圧
   値と後の１個の電圧値の高低を比較することを利用して
   、電池電圧の昇降を判断するのをその特徴とするもの。 （８）請求項１で述べた充電方式で、ＣＰＵにより数個
   の定電流制御器に入替制御して、数個の電池に対する充
   電を入替えるのをその特徴とするもの。 （９）請求項８で述べた充電方式で、ＣＰＵには４つの
   単独のチャンネルを設けて、４つの定電流制御器を制御
   し同時に４つのそれぞれの電池に対して、入替方式で以
   て充電するのをその特徴とするもの。 （１０）請求項９で述べたもので、ＣＰＵの使用するチ
   ャンネル数を減らし、またはＣＰＵの個数を増やし及び
   関連するハードウェアを拡大すれば、どの数の電池の対
   しても充電できるようにしたのをその特徴とするもの。 （１１）請求項１、８、９または１０で述べたもので、
   一旦、ＣＰＵが２つの定電流制御器のみを制御している
   時に、ＣＰＵの出力制御は同時に高電位Ｈｉを第１チャ
   ンネル及び第２チャンネル定電流制御器に送付し；しか
   る後に一定の時間を経てから更に手順ごとに低電位Ｌｏ
   を送り出して先ず第１チャンネル定電流制御器にあたえ
   、そこで第１チャンネル定電流制御器が低電位Ｌｏを受
   取ると、電流を出力してその上に接続している電池にあ
   たえ充電を執行する；次に低電位Ｌｏを第２チャンネル
   定電流制御器に送付し、同時に又高電位Ｈｉを第１チャ
   ンネル定電流制御器に送付する、一旦、第２チャンネル
   低電流制御器が低電位Ｌｏを受けると、電流をその上に
   接続している他の１つの電池に出力し、しかして第１チ
   ャンネル定電流制御器が高電位Ｈｉを接収すると、早速
   電池に電流を出力するのを停止する；このように繰返し
   をしながら、交互に両電池に充電するのをその特徴とす
   るもの。 （１２）請求項１で述べた充電方式で、単一電池に対し
   て、ＣＰＵにより交互に高電位Ｈｉ及び低電位Ｌｏを定
   電流制御器に送り、定電流制御器より電池に対してある
   時間ばかり充電してから又ある時間ばかり充電を停止し
   、重複充電と停止充電の間欠充電をなすのをその特徴と
   するもの。 （１３）請求項１２で述べた間欠充電で、充電初期は先
   ず固定してＴ＿１時間の快速パルス充電をなし、各１パ
   ルスの充電時間をｔ＿１＿ｃに固定、停止充電時間をｔ
   ＿１＿ｓに固定、パルス周期をｔ＿１に、且つ次の２式
   ： ｔ＿１＝ｔ＿１＿ｃ＋ｔ＿１＿ｓ ｔ＿１＝ｎ＿１×ｔ＿１、その中ｎ＿１　Ｎ；を満足で
   きるのをその特徴とするもの。 （１４）請求項１２または１３で述べたもので、Ｔ＿１
   時間の快速パルス充電をした後に、正常の充電手順を開
   始し、Ｔ＿２時間の周期的間欠充電をする、各１回の充
   電時間をｔ＿２＿ｃに固定し、停止充電時間をｔ＿２＿
   ｓに固定、周期をｔ＿２に固定し且つパルス周期ｔ＿１
   よりも大きく、次の３式：ｔ＿２＝ｔ＿２＿ｃ＋ｔ＿２
   ＿ｓ Ｔ＿２＝ｎ＿２×ｔ＿２、その中ｎ＿２　Ｎｔ＿２＞ｔ
   ＿１ を満足できるのをその特徴とするもの。 （１５）請求項１４で述べた周期的間欠充電で、Ａ／Ｄ
   変換器で各１周期の充電時間ｔ＿２＿ｃ内に電池の電圧
   を測定し、それをＣＰＵに渡して各周期の電池電圧を比
   較して電圧の昇降を判断するのをその特徴とするもの。 （１６）請求項７または１５で述べたもので、一旦ＣＰ
   Ｕが電池の電圧降下を判断すると、ＣＰＵは一種の確認
   する逆回数計算を始め、電池に対して周期的間欠充電を
   継続すると同時に、更に何回か電池の電圧を比較して、
   電圧が継続降下しているかを確認するのをその特徴とす
   るもの。 （１７）請求項１６で述べた逆回数計算の確認で、余計
   に何回かの電池電圧を比較する過程においてもしも又電
   圧が上昇し始めたのを発見すると、逆回数計算は早速停
   止し、並びに正常の充電に回復するのをその特徴とする
   もの。 （１８）請求項１６で述べた逆回数計算の確認で、全計
   に何回かの電池電圧を比較する過程においてもしも又電
   圧が継続降下であるのを確定すると、逆回数計算終了時
   に、ＣＰＵは早速定電流制御器に高電位を送りあたえ、
   即時に充電電流をカットして、Ｔ＿２時間の充電を終結
   するのをその特徴とするもの。 （１９）請求項１４または１８で述べたもので、Ｔ＿２
   時間の長さは電池の充電前の電圧Ｖ＿１により変動する
   もので、且つｔ＿２は一固定値であるので、故に周期回
   数ｎ＿２はＶ＿１の関数と見なし、次の式： ｎ＿２＝ｆ（Ｖ＿１） で表示するのをその特徴とするもの。 （２０）請求項１２または１８で述べたもので、Ｔ＿２
   時間の充電を経由した電池を充電装置から移出すると、
   充電手順は自然に終結する；もしも電池が移出されてい
   ないと、ＣＰＵはそのまま高電位Ｈｉを定電流制御器に
   続けて出力し、電池の充電を停止して、且つある設定し
   た長時間Ｔ＿３を経過すると、自動的に低電位Ｌｏを定
   電流制御器に送り、もう１回の充電手順を始めるのをそ
   の特徴とするもの。 （２１）請求項２０で述べたもう１回の充電手順で、先
   ず電池に対してＴ＿４時間の快速パルス充電をなし、Ｔ
   ＿１時間の快速パルス充電に類似して、その１パルス当
   りの充電時間はｔ＿４＿ｃ＝ｔ＿１＿ｃ、停止充電時間
   はｔ＿４＿ｓ＝ｔ＿１＿ｓパルス周期はｔ＿４＝ｔ＿１
   であるが、但し周期回数ｎ＿４をｎ＿１回数に比べて少
   ないように設定し、次の両式： ｔ＿１＿ｃ＋ｔ＿１＿ｓ＝ｔ＿１＝ｔ＿４＝ｔ＿４＿ｃ
   ＋ｔ＿４＿ｓＴ＿１／ｔ＿１＝ｎ＿１＞ｎ＿４＝Ｔ＿４
   ／ｔ＿４、その中ｎ＿４　Ｎ　を満足するのを特徴とす
   るもの。 （２２）請求項２０または２１で述べたもので、Ｔ＿４
   時間の快速パルス充電後に、Ｔ＿５時間の周期性間欠充
   電を始め、Ｔ＿２時間の周期的間欠充電と類似で、各１
   周期の充電時間ｔ＿５＿ｃ＝ｔ＿２＿ｃ、停止充電時間
   ｔ＿５＿ｓ＝ｔ＿２＿ｓ、周期ｔ＿５＝ｔ＿２で且つパ
   ルス周期Ｔ＿４よりも大きい、但し周期回数ｎ＿５は電
   池がＴ＿３時間を経過した後の電圧Ｖ＿１の関数で、又
   Ｔ＿１充電前の電圧Ｖ＿１の関数でもあり、次の４式：
   ｔ＿２＿ｃ＋ｔ＿２＿ｓ＝ｔ＿２＝ｔ＿５＝ｔ＿５＿ｃ
   ＋ｔ＿５＿ｓＴ＿２／ｔ＿２＝ｎ＿２≧ｎ＿５＝Ｔ＿５
   ／ｔ＿５その中ｎ＿５　Ｎｔ＿５＞ｔ＿４ ｎ＿５＝ｆ（Ｖ＿１、Ｖ＿１′）； を満足するのをその特徴とするもの。 （２３）請求項２２で述べたような周期的間欠充電で、
   これも又Ａ／Ｄ変換器により各１周期の充電時間ｔ＿５
   ＿ｃ内において電池の電圧を測定し、ＣＰＵの比較に渡
   して電圧の昇降を判断し；且つ電池の電圧降下と判断す
   ると、すぐ逆回数計算の確認を開始し、以て電圧の持続
   降下を確認する；ＣＰＵが電圧の持続降下だと判断する
   と、逆回数計算終了後に定電流制御器を制御して充電電
   流を止め、Ｔ＿５時間の充電を終結するのをその特徴と
   するもの。 （２４）請求項２０、２１、２２または２３で述べたも
   ので、もしも電池がそのまま充電装置から移出されてい
   ない場合は、継続重複してＴ＿３から開始し、Ｔ＿４時
   間の快速パルス充電からＴ＿５時間の周期的間欠充電を
   経由する、という一自動循環の充電方式であるのをその
   特徴とするもの。 （２５）請求項１１、１３、１４、２１または２２で述
   べたもので、両電池に対して交互に等効充電をするため
   に、快速パルス充電及び周期的間欠充電の各周期の充電
   時間と停止充電時間を同等に設け、且つ次の両式： ｔ＿１＿ｃ＝ｔ＿１＿ｓ＝１／２ｔ＿１＝１／２ｔ＿４
   ＝ｔ＿４＿ｃ＝ｔ＿４＿ｓｔ＿２＿ｃ＝ｔ＿２＿ｓ＝１
   ／２ｔ＿２＝１／２ｔ＿５＝ｔ＿５＿ｃ＝ｔ＿５＿ｓを
   満足するようにしたのをその特徴とするもの。 （２６）請求項６、１４または２２で述べたもので、３
   Ｃ充電速率で公称容量１２００ｍＡｈの電池に対して充
   電する時は、周期的間欠充電の各周期の充電時間ｔ＿２
   ＿ｃ及びｔ＿５＿ｃをすべて１０秒に設定したのをその
   特徴とするもの。 （２７）請求項７、１５、２３または２６で述べたもの
   で、Ａ／Ｄ変換器がｔ＿２＿ｃ（およびｔ＿５＿ｃの１
   ０秒内で電池の電圧を測定する時は、充電時間の第７秒
   において測定の仕事をするのをその特徴とするもの。 （２８）請求項７、１１、１５または２３で述べたもの
   で、Ａ／Ｄ変換器で両電池の電圧を測定する時は、多重
   選別器で一種の自動選択スイッチの仕事をし、Ａ／Ｄ変
   換器をして順序よく第１チャンネル定電流制御器に接続
   した電池及び第２チャンネル定電流制御器に接続した電
   池に対して、重複測定する仕事をするのをその特徴とす
   るもの。 （２９）請求項１で述べた充電装置で、その主制御装置
   の制御プリント板上の部材品は、その上蓋と底蓋機構に
   係りがあるもので、それには次のもの： ３つのＬＥＤ指示器、等距離で１列に排列し、且つ各々
   １つの円管状ＬＥＤ台座でその高さを設定してしかして
   プリント板の前方に固定したものと； ２つの連接器コンセント、各々２本の導線をプリント板
   の前方に近い両側に接続しておき；当該連接器コンセン
   トはプラスチック矩形売体で、売体上部に１つの楔形小
   凸ブロックが前縁の中間に位置し、別に２枚の矩形小凸
   ブロックが左右両側縁の中間に位置している；売体の左
   右両側面に各々１つのＶ字形バネ片が売体前縁から後向
   きに延伸し、バネ片端部外側は階段状をなすように設け
   ている；売体下部には１つのＴ字形凸ブロックが売体底
   面の中間に位置しているものと； ２枚の横断面でほぼＵ字形をなす散熱片、 Ｕ字形の開き口は外向きにそれぞれプリント板中間の両
   辺に固定し、散熱片Ｕ字形開き口両側の側板上で、垂直
   方向に各々一筋の開き口が外向きの溝槽を開けているも
   のと； １つの横挿し型集束プラグ、プリント板の左側後方に溶
   接固定しているものと； １つのスイッチ、プリント板右側後方に開設した１つの
   Ｕ字形ノッチ及び２筋のノッチ槽を利用して、スイッチ
   台座をノッチ内に置入れ且つスイッチの２本の金属エン
   ドピンはそれぞれノッチ槽内に伸入ししかして直接プリ
   ント上に溶接したものと； ２本の接線柱で、各々その金属エンドピンで以てプリン
   ト板後側の２つの円孔を通り、直接プリント板に溶接し
   たもの、等を含むものとからなるのをその特徴とするも
   の。 （３０）請求項１て述べた充電装置で、その主制御装置
   の上蓋は１つのプラスチックで左右に対応する殻体に射
   出成形され、その殻体の外形は１つの体積が大きく且つ
   下方に位置し及び１つの体積が小さく且つ上方の位置す
   る２つの上下が１つに重なりあい、且つ内部が中空であ
   る両梯形殻体に類似しているものと； その殻体の前方中間に１つの楔形凸出しを設け、殻体の
   前側上板から上に向き、後向きに傾斜延伸して殻体の前
   斜板に連接するものと； その凸出しの前方、殻体の前側上板に合計３つの等距離
   で１列に並ぶ浅槽を設け、且つ、各浅槽の中央にそれぞ
   れ１つの円孔を開けてあるものと； その凸出しの左右両側、殻体の前斜板上に各々１つの矩
   形コンセント孔を開設し；コンセント孔の内側において
   、その上方に１つの逆Ｕ字形凹槽を設け、その下方は殻
   体の前斜板から孔の中に向って１段の凸舌を延伸してい
   る；コンセント孔内部の左右両側に、各々１つの互いに
   対応するＬ字形コンセント固定板を有し、且つ両コンセ
   ントの固定板が対応する面の対称する位置にそれぞれ１
   つの断層面を設けているものと； ３枚の分隔板、殻体の後方に設け、殻体の後側上板から
   先ず上向きに更に前向きに延伸して後斜板まで接続した
   ものと；両隣りの分隔板の間の後側上板に、各々１つの
   接線柱固定孔を開設したものと；その殻体の両側後方に
   、各々１つの逆Ｕ字形開き口を設けたものと； 数本の平行凸リブ、横向きに殻体の頂板板面を囲い、更
   に下向きに延伸して両側に至る；各２本の凸リブの間、
   且つ両側の湾曲位置に、各々複数個の散熱孔を開けてい
   る；殻体の内部には３枚の塵よけ板を設けてすべての散
   熱孔を囲っているものと； 殻体内部の４つの角に、各々１本の垂直中空円柱を設け
   、各円柱の底端にそれぞれ１つの円径の小さい凸リング
   をもち、それぞれ制御プリント板の４つ角に設けたプリ
   ント板固定孔を貫通するもの等を含むのをその特徴とす
   るもの。 （３１）請求項１で述べた充電装置で、その主制御装置
   の底蓋は１つのプラスチックで射出成形して製作した殻
   体で、その殻体の形状は周囲に側縁をもつ矩形盤状殻体
   をなし、その底面上に１つの十字形凸リブを設けて、殻
   体を６つの区域に分画し、画区域内にそれぞれ数個の入
   気孔を設けているものと； その殻体の右側後方、上蓋右側後方の逆Ｕ字形開き口と
   対応する位置に、１つのＵ字形開き口を設け、両者が丁
   度１つの矩形孔になるように囲んでスイッチを許容する
   スイッチ台座に提供するものと； その殻体の４つの角に、各々１本の中空短円柱を設け、
   ４本の短円柱の中心位置は上蓋の４本の円柱中心位置と
   一致するようにした等を含むものとからなるのを特徴と
   するもの。（３２）請求項２９、３０または３１で述べ
   たもので、主制御装置の制御プリント板、上蓋及び底蓋
   三者は、次の手順により１つに組合わせるもの： ［１］両接線柱を上蓋に固定する； 接線柱はそのプラスチック台座のねじ溝部で以て上蓋後
   側の接線柱固定孔を貫通した後、プラスチック台座上方
   の凸リングにより上蓋を突付け、更にスプリングワッシ
   ャー及び六角ナット及びねじ溝部でねじ合わせるものと
   ； ［２］両連接器コンセントを上蓋に固定する；連接器コ
   ンセントは上蓋の内部で、内から外向きにコンセント孔
   を貫通し；連接器コンセントの上面はコンセント孔内面
   の上方に突付け、下面はコンセント孔下方の凸舌に置か
   れて、上下移動できない；但し連接器コンセント上の楔
   形小凸ブロックは丁度コンセント孔上方の逆Ｕ字形凹槽
   から通るようにし、それを前向きに押すようにしたもの
   ；一旦連接器コンセント両側の弾力片が押し付けられて
   コンセント固定板の断層面を滑り通ると、それ自体の弾
   力性で外向きに弾き出し、梯子状の尾端で断層面に突付
   け、連接器コンセントをして前進のみして後退できない
   ようにし；連接器コンセントを更に継続して前向きに押
   し動かすと、その上面の２つの矩形小凸ブロック及び下
   面のＴ字形凸ブロックが同時に各々コンセント孔の内側
   上及びその凸舌内側に突付けて、しかして再び前向きに
   移動しない。 これにより連接器コンセントが前後できず、又左右移動
   できずにコンセント孔内に固定したものと； ［３］制御プリント板を上蓋に取付ける； 上蓋内部のゴミよけ板は先ずＵ字形散熱片両側の溝槽に
   沿ってその内に伸入し、しかる後に上蓋の４本の円柱底
   端の凸リングで以て、プリント板上の４つのプリント板
   固定孔に通し；同時に、３つのＬＥＤ指示器も上蓋前方
   の３つの円孔から通ってそのヘッド部を凸出し、両接線
   柱の金属端ピン設又プリント板後方の２つの円孔を通っ
   てプリント板の下方に凸出して、直接プリント板に溶接
   している；次に更にスイッチを上蓋右側後方の逆Ｕ字形
   開き口から組入れ、スイッチ台座両側のＶ字形バネ片を
   逆Ｕ字開き口の両側辺に突付けることにより、しかして
   その両金属端ピンも又各々プリント板後方のノッチ槽内
   に伸入して直接プリント板に溶接しているものと； ［４］底蓋と上蓋をロックする； ４本の丸ヘッドボルトを下から上向きにそれぞれ底蓋の
   ４本の短円柱中心の銀点を貫通し、更に上蓋の４本の円
   柱にねじ入れて、上蓋と底蓋をロックする；と同時に又
   上蓋の円柱及び底蓋の短円柱で制御プリント板をクラン
   プする、等を含むのをその特徴とするもの。（３３）請
   求項１に述べた充電装置で、交換式電源供給装置の電源
   供給プリント板上の電気パーツと、その上蓋及び底蓋機
   構に係わるものには次のものを含む： 一対の直流電源出力導線で、プリント板前方の中間に接
   続され、導線上に１つの円錐形線ホックを設け、その線
   ホック後方に１つのリング形凹槽を設けているものと； １つのＬＥＤ指示器で、１つのＬＥＤ固定台座によりそ
   の高度を設定してしかしてプリント板右側前方に固定し
   てものと； １つのスイッチ、これも又プリント板右側後方に開設し
   た１つのＵ字形ノッチ及び２筋のノッチ槽を利用して、
   スイッチ台座をノッチ内に置入れ且つスイッチの２本の
   金属端ピンはそれぞれノッチ槽内に伸入できるものと； 一対の交流電源入力導線で、プリント板右側後方に接続
   され、その導線上にも又１つの円錐形線ホックを設け、
   その線ホック後方にも又１つのリング形凹槽を設けてい
   る、等をその特徴とするもの。 （３４）請求項１で述べた充電装置で、その交換式電源
   供給装置の上蓋も又１つのプラスチック射出成形で製作
   した両梯形殻体であるものと； その殻体前側辺縁の中央に、１つの半円形凹槽を設けて
   いるものと； 殻体の上面において、１つの平行四辺形の凹槽を設け、
   殻体前方右側に位置している；その凹槽の底面中間に、
   １つの円形浅溝槽を設け且つ浅溝槽の中央に１つの円孔
   を開けているものと； その殻体の右側後方に、１つの逆Ｕ字形開き口を設けて
   いるものと； 数本の平筋凸リブで、横向きに殻体頂面を囲い並びに下
   向きに延伸して両側に至り；各２本の凸リブの間、且つ
   両側の曲り角に各々数個の散熱孔を開けているものと； その殻体後側辺縁の右辺に、１つの半円形槽を設けてい
   るものと； 殻体内部の四つ角において、各々１本の垂直の中空円柱
   を設け、各円柱の底端にすべて１つの円径の小さい凸リ
   ングを設けているものと、等を含むのをその特徴とする
   もの。 （３５）請求項１で述べた充電装置で、その交換式電源
   供給装置の底蓋の、その形状と機構はその前側辺縁の中
   央及び後側辺縁の右辺に、各々１つの半円形の凹槽を設
   けている外、その他はすべて主制御装置の底蓋と完全に
   同じであるのをその特徴とするもの。 （３６）請求項３３、３４または３５で述べたもので、
   交換式電源供給装置の電源供給プリント板、上蓋及び底
   蓋三者は次の手順により一括に組合わせる： ［１］電源供給プリント板を上蓋に取付ける先ず直流電
   源出力導線及び交流電源入力導線の両線ホックをそれぞ
   れ上蓋前側及び後側の半円形凹槽に嵌入され、しかる後
   に上蓋の４本の円柱底端の凸リングを、それぞれプリン
   ト板の４つ角にあるプリント板固定孔を貫通し、と同時
   に、ＬＥＤ指示器も上蓋の円孔から通ってそのヘッド部
   を凸出す；次にスイッチを上蓋右側後方の逆Ｕ字形開き
   口から組入れ、スイッチ台座両側のＶ字形バネ片を逆Ｕ
   字形開き口の両側辺に突付け、しかしてその両金属端ピ
   ンも又各々プリント板右後方のノッチ槽内に伸入してプ
   リント板と直接溶接しているものと； ［２］底蓋と上蓋をロックする； ４本の丸ヘッドボルトにより、下から上向きにそれぞれ
   底蓋の４本の短円柱中心の銀点を通り、再び上蓋の４本
   の円柱にねじ込み、上蓋と底蓋をロックする；と同時に 又上蓋の円柱及び底蓋の短円柱により電源供給プリント
   板をクランプしたもの；等と からなるのをその特徴とするもの。 （３７）請求項１で述べた充電装置で、その交換式電源
   供給装置の主要部材品は： 電磁波干渉フィルター回路、主に１つのコンデンサー及
   び１つの電気誘導器とにより組成されるものと； 交流整流及びフィルター回路、主に１つのブリッジ式整
   流器及び１つのコンデンサーとにより組成されるものと
   ； 入力電圧測定回路、主に２つのコンデンサーにより組成
   されるものと； ウェーブ幅変調回路、主に１つの集積回路であるものと
   ； 直流フィルター回路、主に１つの電気誘導器及び３つの
   コンデンサーとにより組成され；出力電圧測定及び調整
   回路は、主に１つの集積回路、１つのツェナーダイオー
   ド、１つのコンデンサー及び５つのレジスタンスとによ
   り組成されるものと； 隔離式リターントランジスター、主に１つの集積回路及
   び１つのコンデンサーとにより組成されるものと；等を
   含むのをその特徴とするもの。 （３８）請求項１、３３または３７で述べたもので、そ
   の交換式電源供給装置は交流入力電圧９０Ｖ〜２６５Ｖ
   の間のいかなる電圧、４７Ｈｚ〜６３Ｈｚのいかなる周
   波数を受入れるのを可能とし、その作業原理を次の手順
   とするもの； ［１］交流電源は交流電源入力導線から入力し、先ず電
   磁波干渉フィルター回路を経由するものと； ［２］続いて更に交流整流及びフィルター回路を経由し
   、交流をスムーズな直流電圧に変換して、ウェーブ幅変
   調回路に供給するものと； ［３］この時スイッチをＯＮの位置にすると、ウェーブ
   幅変調回路が十分な電圧を得ると振動出力を発生し、並
   びにスイッチ用トランジスターを制御してＯＮとＯＦＦ
   の動作を発生するので、そこで高圧の直流をカットして
   交流にすることができるものと； ［４］この交流は出力変圧器にのより２次ベースに運ぶ
   、出力変圧器の第２次ベースが交流電圧を誘導すると、
   すぐ整流ダイオードに出力し、しかる後に更に直流フィ
   ルター回路を経由すると、出力エンドでよりスムーズな
   直流電圧が得られ、並びにＬＥＤ指示器を点灯して、こ
   の時に電圧出力があるのを表示するものと； ［５］前記手順［１］〜［４］を経て出力した直流電圧
   値は、多分我々の希望する直流電圧値ではないので、そ
   こで出力電圧測定及び回路中の可変レジスタンスを調整
   し、希望する出力値が得られるまで続けるものと； ［６］もしも出力エンドにおいて、即ち直流電源出力導
   線で、接続した負荷が変化した時、出力電圧を非常に安
   定に保持するためには、出力電圧を利用し及び回路を調
   整して負荷の変化を測定し、並びに隔離式リターントラ
   ンジスターによりウェーブ幅変調回路に運び、ウェーブ
   幅の大きさを調整して安定に出力する目的を達成させる
   ものと； ［７］交流電源の入力電圧が変化した時、出力電圧がそ
   れに伴って変化しないようにするためには、出力変圧器
   のリターンコイルによりウェーブ幅変調回路までリター
   ンし、 以てウェーブ幅の大きさを制御し出力電圧を安定に保持
   するものと；等とからなるのをその特徴とするもの。 ３９　請求項１で述べた充電装置で、その主制御装置の
   主要部材品は： ＋５Ｖ電源電圧安定器、主に１つの電圧安定器及び１つ
   のコンデンサーで組成されるものと； タイムベース発振器、主に１つの石英発振器及び２つの
   コンデンサーとにより組成されるものと； ２つの定電流制御器、各々主に２つの集積回路、１つの
   トランジスター、１つのパワートランジスター及び１つ
   のレジスタンスとにより組成されるものと； 多重選別器、主に１つの集積回路及び４つのコンデンサ
   ーとにより組成されるものと；Ａ／Ｄ変換器、主に２つ
   の集積回路、１つのコンデンサー及び５つのコンデンサ
   ーとにより組成されるものと； ショートと極性反逆測定器２つ、各々主に１つのトラン
   ジスター、１つのダイオード及び３つのコンデンサーと
   により組成されるものと； ＣＰＵ、１つの集積回路、ハード回路及びソフトパター
   ンの組合せよりなる；そのハード回路は主に１つの単晶
   片マイコンで、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏ等を含むもの
   ； 等とからなるのをその特徴とするもの。 （４０）請求項２９で述べた充電装置で、その主制御装
   置の制御プリント板の部材品には： ３つのＬＥＤ指示器、その中左側にあるのが第１チャン
   ネルの指示器、右側のＬＥＤ指示器が第２チャンネルの
   指示器； 中間のＬＥＤ指示器は電源が通っているかの指示器で、
   並びに２つの色でそれぞれ第１のチャンネル及び第２チ
   ャンネルが充電作業執行中であることを指示するものと
   ； ２つの連接器コンセント、その中左側にある連接器コン
   セントが第１チャンネルの出力端子で、第１電池セット
   と連接している；右側の連接器コンセントが第２チャン
   ネルの出力端子で、第２電池セットと連接しているもの
   と； ２つの接線柱、その中左側にある接線柱が直流電源の陽
   極入力端子；右側の接線柱が直流電源の陰極入力端子で
   ある； 等を含むものとからなるのをその特徴とするもの。 （４１）請求項１、２５、２９、３８、３９または４０
   で述べたもので、主制御装置の作業原理は次のような手
   順である： ［１］交換式電源供給装置の直流電源出力導線を接線柱
   に連接し、しかしてその交換式電源供給装置もまた一般
   の１２Ｖの自動車バッテリーで入替えることができる、
   それも主制御装置は１２〜１４Ｖ範囲内の直流電圧の電
   源入力を受入れることができるものと； ［２］第１及び第２電池セットをそれぞれ連接器コンセ
   ントに接続し、更にスイッチをＯＮの位置に切替える、
   この時に３つのＬＥＤ指示器は同時に点灯し充電執行中
   を表示するものと； ［３］１２〜１４Ｖの直流電圧は先ず＋５Ｖ電源電圧安
   定器を通って安定した＋５Ｖ直流電圧を得て、定電流制
   御器、多重選別器、 Ａ／Ｄ変換器及びＣＰＵ等の集積回路の電源に提供する
   ；と同時に、１２〜１４Ｖの直流電圧も又直接両定電流
   制御器に供給され、ＣＰＵから信号が伝送されたきた後
   に始めて電池に充電するものと； ［４］ＣＰＵが＋５Ｖの直流電圧を受けると、先ず電源
   スイッチリセット線路のコンデンサー充電に用い、約１
   〜２秒後にＣＰＵが始めて作業を開始し、ＣＰＵ内部の
   ソフトが起点から執行を開始するのを確保し、しかして
   執行速度はタイムベース発振器により決定するものと； ［５］ＣＰＵが作業を始めると、先ず高電位Ｈｉを送り
   出し同時に両定電流制御器に供給し、何ミリ秒か経過し
   た後に再び低電位Ｌｏを送り出して第１チャンネル定電
   流制御器だけに供給し、しかして第１チャンネルの定電
   流制御器の集積回路が低電位Ｌｏを受入れると、信号を
   トランジスターに送り、１２〜１４Ｖの直流電圧をして
   トランジスター及びパワートランジスターを流れ通って
   第１電池セットに対し充電するものと； ［６］第１チャンネル定電流制御器が第１電池セットに
   対して１／２ｔ＿１時間充電すると、ＣＰＵはすぐ高電
   位Ｈｉを出力して第１チャンネル定電流制御器に供給し
   、それで第１電池セットに対する充電を停止する、と同
   時にまた低電位Ｌｏを出力して第２チャンネル定電流制
   御器に供給し、前の手順［５］の信号伝送方式と同じよ
   うに、第２電池セットに対しても又１／２ｔ＿１時間の
   充電をするものと；［７］ＣＰＵは設定したＴ＿１時間
   内に絶えず重複して高電位Ｈｉ及び低電位Ｌｏを出力し
   て第１チャンネル定電流制御器及び第２チャンネル定電
   流制御器に供給し、交互で両電池セットに対してｔ＿１
   周期の快速パルス充電をするものと； ［８］Ｔ＿１時間終了後、ＣＰＵは再び低電位Ｌｏを第
   １チャンネル定電流制御器に供給し第１電池セットに対
   し１／２ｔ＿１時間の充電をする。 この時にＣＰＵはその段階の時間内に信号を出力して多
   重選別器に供給し、第１チャンネルのゲートをオープン
   して、Ａ／Ｄ変換器をして第１電池セット両端の電圧値
   を検読し、並びにデジタル値に切替えてＣＰＵに渡すも
   のと； ［９］第１チャンネル定電流制御器が１／２ｔ＿２時間
   の充電執行を終えると、ＣＰＵはすぐ高電位Ｈｉを出力
   して第１チャンネル定電流制御器に供給し、第１電池セ
   ットに対する充電を停止する；と同時に低電位Ｌｏを第
   ２チャンネル定電流制御器に供給して、第２電池セット
   に対して１／２ｔ＿２時間の充電をし、しかもその段階
   時間内に出力した信号を多重選別器に供給して第２チャ
   ンネルのゲートをオープンして、Ａ／Ｄ変換器をして第
   ２電池セットの電圧値を検読し、並びにデジタル値に切
   替えてＣＰＵに渡すものと； ［１０］ＣＰＵはそこで絶えず手順［８］及び［９］を
   重複し、交互に高電位Ｈｉ及び低電位Ｌｏを出力して両
   定電流制御器に供給し、交互に両電池セットに対してｔ
   ＿２周期の周期的間欠充電をする；と同時に多重選別器
   及びＡ／Ｄ変換器を利用して絶えず両電池セットの電圧
   値を検読して、ＣＰＵに渡すものと； ［１１］ＣＰＵがＡ／Ｄ変換器から絶えず伝送されてく
   るデジタル値を受け並びにその内部のＲＡＭ中に保存す
   ると、そこで前１充電周期の電池電圧と次の１周期の電
   池電圧を比較できるようにして、それで電池電圧が上昇
   または降下しているかを判断するものと； ［１２］ＣＰＵがその中の１組の電池電圧が降下してい
   るのを判断し出すと、逆回数計算の確認を開始し、その
   電池セットの電圧に対して余計に何回かの比較をして、
   電圧が持続降下しているかを確保する；もしも逆回数計
   算終了時に、電池電圧が持続降下であると確定すると、
   ＣＰＵは高電位Ｈｉを出力してその電池セットに接続し
   ている定電流制御器に供給して、その電池セットに対す
   る充電を停止し、並びにそのチャンネルのＬＥＤの消灯
   とブザーの発生する音声を制御する；もしも逆回数計算
   終了以前に、電池電圧が別に持続降下していないことを
   発見すると、すぐ正常の周期的間欠充電に回復するもの
   と； ［１３］ＣＰＵがその中の１組の電池電圧が持続降下で
   それに対する充電を停止しているのを発見すると、他の
   １組の電池は依然としてＣＰＵの制御を受けて継続充電
   し、ＣＰＵ制御器がその電圧は降下であるのを判断する
   まで、前記手順［１２］で述べたように、そのセットの
   電池に対する充電を停止し、並びにそのチャンネルのＬ
   ＥＤ指示器の消灯とブザーから発生する音声を制御する
   ものと； ［１４］前記両手順［１２］及び［１３］で述べたよう
   に、ブザーから発生した音声及び消灯したＬＥＤ指示器
   によりそのセットの電池が既に充満されたのを指示する
   と、自動的に連接器コンセントから移出する；しかし中
   間のＬＥＤ指示器は継続点灯し、且つ単一カラーだけ表
   示し、点灯されているＬＥＤ指示器に配合してどのセッ
   トの電池がまだ充電しているかを指示するものと； ［１５］一旦両電池セットとがすべて充電完了している
   が、但し１組または２組が未だ主制御装置から移出され
   ていない時、ｔ＿３時間を経過し後にＣＰＵが［５］〜
   ［７］を重複し、まだ移出されていない電池セットに対
   してｔ＿４周期の快速パルス充電をなし、Ｔ＿４時間ば
   かり充電するものと； ［１６］Ｔ＿４時間終了後、ＣＰＵは続けて手順［８］
   〜［１４］対電池セットのｔ＿５周期の周期的間欠充電
   をする；もしも電池が依然として主制御装置から移出さ
   れていない場合、ＣＰＵは絶えず手順［１５］〜［１６
   ］を重複して充電作業を執行するものと； ［１７］第１チャンネル及び第２チャンネルショートと
   極性相反測定器は充電開始または充電中に、それぞれ第
   １及び第２電池セットがショートであるか、極性相反ま
   たは開路等の異常を測定し、一旦発見すると、すぐ信号
   を出力してそのチャンネルの定電流制御器の集積回路に
   供給し、そのトランジスター及びパワートランジスター
   を制御して、１２〜１４Ｖの直流電圧が流れないように
   し、即ちそのセットの電池に対して充電しないものと；
   ［１８］ＣＰＵが多重選別器でその異常の電池セットを
   選別し出して、Ａ／Ｄ変換器で電圧を検読しようとする
   時は、その電池セットの電圧値が１予定値の範囲をオー
   バーしているのを発見する外に、そこでそのチャンネル
   のＬＥＤグリント（ｇｌｉｎｔ）を制御し並びにブザー
   の警示を駆動するものと； ［１９］ＣＰＵが丁度ｔ＿２及びｔ＿５周期の周期的間
   欠充電を開始すると、同時に又一種の充電周期回数の逆
   回数計算作業を開始し、即ち１周期回数ｎ＿２またはｎ
   ＿５の最高値Ｎｍａｘを設定する。一旦電池セットがＮ
   ｍａｘ回の周期的充電を経過した後に、ＣＰＵがまだ電
   池電圧が持続降下であると判断されていない場合にも、
   又充電電流をストップし、同時に又ＬＥＤ指示器をグリ
   ットし並びにブザーを用いて警示するものと； ［２０］電池セットが既に充電完了してブザーがある１
   段階ばかりの音声をだした後に自動的にストップする。 もしも電池セットが未だ移出されていないと、Ｔ＿３の
   充電停止時間内に、ＣＰＵはある一固定時間ｔ＿３ごと
   にブザーを制御して警示するものと； ［２１］集束コンセントにより７段ＬＥＤ表示器、プリ
   ンターまたは介面カードと連接することができて、電池
   セットの充電過程全体における変化、即ちＴ＿２及びＴ
   ＿５時間内の各周期の変化を、７段ＬＥＤ表示器で表示
   しまたはプリンターで相次いでプリントするもの； 等を含むものをその特徴とするもの。 （４２）請求項４１で述べた主制御装置の作業原理は、
   手順［１８］中の予設置の範囲は、公称電圧１．２Ｖの
   単一電池に対していうもので、０．９Ｖ〜２．０Ｖに定
   められているのをその特徴とするもの。 （４３）請求項４１で述べた主制御装置の作業原理は、
   手順［１９］における周期回数最高値Ｎ＿ｍ＿ａ＿ｘの
   、その設定は電池容量の充電前はゼロと仮定して電池の
   公称容量がｒＣ範囲内で選別した充電速率Ｃ値に対して
   、周期的間欠充電の方式を用いて必要とする総時間Ｔ＿
   ｍ＿ａ＿ｘに周期で割って得たそのＮｍａｘ値であるの
   をその特徴とするもの。 （４４）請求項３９または４１で述べた主制御装置の、
   ＣＰＵのソフトパターンの制御フローは次の通りである
   ： ［１］ＣＰＵが電源または新たに１回設置したものを受
   けると、先ず起動設定の作業をなし、時間、充電方式等
   のパラメーターを設定するものと； ［２］次にＴ＿１時間の予充電をなし、即ち快速パルス
   充電をするものと； ［３］その次が正常充電手順で、先ず５０％責任周期の
   周期的間欠充電なし、充電電流はｒＣ範囲内で設定した
   １固定値であるもの； ［４］同時に各１周期の充電時間内で電池電圧を測定し
   、Ａ／Ｄ変換器により電圧値をデジタル値に切替えたも
   のと； ［５］デジタル化を経過した電圧値はＣＰＵにより７段
   ＬＥＤ表示器に送られてその内容を表示するものと； ［６］デジタル化した電圧値を得ると、すぐ電池が故障
   または異常であるかを判断する；仮に電池に異常があれ
   ば、すぐブザー、グリットＬＥＤ指示器を始動して充電
   回路を遮断し、並びに７段ＬＥＤ表示器で“ＢＡＤＸ”
   を示すものと； ［７］もしも前の手順［６］において電池に異常なしと
   判定した場合は、継続してデジタル電圧値の比較及び処
   理をなし、電池が充電済されているかを判断する；もし
   も判断の結果電池容量が既に満載である場合は、ブザー
   を始動して、ＬＥＤ指示器を消し、並びに充電回路を切
   断するものと； ［８］もしも前の手順［７］において電池が未満である
   と判断すると、充電時間が既にＴｍａｘを超過している
   かを判断し、即ち周期回数ｎ＿２またはｎ＿５がｎ＿ｍ
   ＿ａ＿ｘを超過しているかを判断する；もしも充電時間
   が既にＴ＿ｍ＿ａ＿ｘを超過していると判断した場合は
   、手順［６］の電池に異常ありの処理方式で処理するも
   のと； ［９］もしも前の手順［８］において充電時間は未だＴ
   ｍａｘを超過していないと判断した場合は、両電池とも
   処理を完了しているかを判断する；もしも未だ処理を完
   了していないと判断すると、次の１電池に対して重複し
   て手順［３］から処理フローを始めるものと； ［１０］もしも前の手順［９］において両電池ともすべ
   て処理を完了していると判断した場合は、両電池の電圧
   をプリンターに送り印刷し出すものと； ［１１］しかる後に正常充電手順に戻り、両電池がすべ
   て充電を完了しているか並びに異常はないかを監視する
   ；もしも両電池ともすべて充電を完了したものではない
   と判断すると、第１チャンネルに戻り第１セットの電池
   に対して重複で手順［３］から処理フローを始めるもの
   と； ［１２］若しも前の手順［１１］において電池がすべて
   既に充電を完了していると判断した場合は、両電池とも
   すべて既に取り下げたかを判断する；もしも両電池とも
   既に取り下げた場合は、７段表示器上で“ＡＯＦＦ”と
   表示し、並びにブザーを始動し及びすべてのＬＥＤ指示
   器を消して、充電フローを完了するものと； ［１３］もしも前の手順［１２］において両電池は別に
   全部取り下げられていないと判断した場合は、ｔ＿３時
   間を超過しているかを判断する；もしもｔ＿３時間を超
   過していない場合は、重ねて前の手順［１２］の判断作
   業をするものと； ［１４］もしも前の手順［１３］において既にｔ＿３時
   間を超過したと判断すると、ブザーを駆動して警告を発
   生し、並びに既に停止充電時間Ｔ＿３を超過したかを判
   断する；もしも未だＴ＿３時間を超過していない場合は
   、重ねて手順［１２］からフローを始める、即ちＴ＿３
   時間内でｔ＿３時間毎に１回ブザーを始動し、電池が全
   部取り下げられるまでまたはＴ＿３時間を超過するまで
   続けるものと； ［１５］もしも前の手順［１４］において既にＴ＿３時
   間を超過したと判断すると、新たに１回起動設定の作業
   をするものと； ［１６］次にＴ＿４時間の予充電をし、即ちもう１回快
   速パルス充電をするものと； ［１７］しかる後に重ねて手順［３］から処理フローを
   始め、１自動循環の充電過程を呈するものと； 等を含むものをその特徴とする。 （４５）請求項４４で述べたＣＰＵのソフトパターンの
   制御フローで、手順［６］において７段ＬＥＤ表示器上
   で表示した“ＢＡＤＸ”は、Ｘが１または２である；“
   ＢＡＤ１”と表示すると第１セット電池に異常ありと代
   表し；“ＢＡＤ２”と表示すると第２セット電池に異常
   ありと代表するのをその特徴とするもの。 （４６）請求項４４で述べたＣＰＵのソフトパターンの
   制御フローで、制御フロー中の第２チャンネルを第４チ
   ャンネルに改め、２つのチャンネルを４つのチャンネル
   に改めて、両セットの電池を４セットの電池に改めてお
   くだけで、４つの電池に対する充電作業を執行するのに
   適用できるのをその特徴とするもの。