JP2000278883A - Electric double layer capacitor devicf with solar battery - Google Patents

Electric double layer capacitor devicf with solar battery

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JP2000278883A
JP2000278883A JP11081708A JP8170899A JP2000278883A JP 2000278883 A JP2000278883 A JP 2000278883A JP 11081708 A JP11081708 A JP 11081708A JP 8170899 A JP8170899 A JP 8170899A JP 2000278883 A JP2000278883 A JP 2000278883A
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JP
Japan
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electric double
layer capacitor
double layer
capacitor
solar cell
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JP11081708A
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Inventor
Naoto Tanaka
直人 田中
Hiroaki Miura
宏明 三浦
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Kansai Coke and Chemicals Co Ltd
Original Assignee
Kansai Coke and Chemicals Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To charge each electric double layer capacitor of an electric double layer capacitor device which supplies electric power to loads by combining solar batteries with the electric double layer capacitors from the solar batteries without connecting charge limiting circuits to the capacitors, by constituting the device by arranging a plurality of electric double layer capacitors having solar batteries connected in parallel between the terminals of the capacitors in series. SOLUTION: Between the input terminals of a DC/DC converter 10 connected with a load L on the output side, a plurality of electric double layer capacitor units PC1-PC3 with solar batteries is connected in series. The capacitor units PC1-PC3 respectively have electric double layer capacitors C1-C3 and solar batteries PV1-PV3 which are respectively connected in parallel between the terminals of the capacitors C1-C3, supply photovoltaic currents to the capacitors C1-C3 as charging currents, and are selected so that the batteries PV1-PV3 may not exceed the withstand voltages of the capacitors C1-C3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、外灯用電源,屋外
表示用電源などとして用いられ、太陽電池と電気二重層
コンデンサを組み合わせて負荷に電力を供給する太陽電
池付き電気二重層コンデンサ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric double layer capacitor device with a solar cell which is used as a power supply for an outdoor lamp, a power supply for an outdoor display, or the like, and supplies power to a load by combining a solar cell and an electric double layer capacitor. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気二重層コンデンサは、分極性電極と
電界液との界面に形成される電気二重層に蓄積される電
荷による電気エネルギーを利用するものである。この電
気二重層コンデンサが、急速充放電が可能で、充放電の
繰り返しに対して安定であることなどが注目されて、近
年、アンペアオーダー以上の大電流放電が可能な数百〜
数千Fの大容量コンデンサの開発が進められている。
2. Description of the Related Art An electric double layer capacitor utilizes electric energy by electric charges accumulated in an electric double layer formed at an interface between a polarizable electrode and an electrolytic solution. It is noted that this electric double layer capacitor is capable of rapid charge / discharge and stable against repeated charge / discharge.
The development of large-capacity capacitors of several thousand F is in progress.

【0003】ところで、基本セル当たりの電気二重層コ
ンデンサの耐電圧は、電界液の分解電圧に支配され、水
溶液系では1V程度、有機系電界液では3V程度と低
い。このため、モータ駆動用電源,コンピュータをはじ
めとする各種情報機器の瞬時電圧低下対応の電源,離島
や山中での標識用電源,外灯用電源など、高電圧・大容
量の用途には、角形外装ケース内に複数個の電気二重層
コンデンサ(単位セル)を直列に接続したコンデンサブ
ロックを収納した電気二重層コンデンサ装置が使用され
ることになる。一例として、耐電圧Vr が3V,静電容
量1600Fの角形の電気二重層コンデンサCを10個
直列に接続して角形の外装ケース内に収納してなり、耐
電圧(定格電圧)30V,静電容量160Fで、幅10
0×高さ120×長さ250mm程度の大きさを持つ電
気二重層コンデンサ装置が挙げられる。
The withstand voltage of an electric double layer capacitor per basic cell is governed by the decomposition voltage of an electrolytic solution, and is as low as about 1 V for an aqueous solution and about 3 V for an organic electrolytic solution. For this reason, a rectangular exterior is required for high-voltage, large-capacity applications, such as motor drive power supplies, power supplies that respond to instantaneous voltage drops in various information devices such as computers, power supplies for signs on remote islands and mountains, and power supplies for outdoor lights. An electric double layer capacitor device containing a capacitor block in which a plurality of electric double layer capacitors (unit cells) are connected in series in a case is used. As an example, ten rectangular electric double layer capacitors C having a withstand voltage Vr of 3 V and a capacitance of 1600 F are connected in series and housed in a rectangular outer case. 160F capacity, 10 width
An electric double layer capacitor device having a size of about 0 × 120 × 250 mm is exemplified.

【0004】このような複数個の電気二重層コンデンサ
Cを直列に接続したコンデンサブロックCBを充電する
場合、個々の電気二重層コンデンサCの基本性能(静電
容量、内部抵抗など)のバラツキや、性能劣化の度合い
の僅かな違いにより、ある電気二重層コンデンサは十分
に充電できていないにもかかわらず、他のものは過充電
になってしまうという事態が生じることになる。過充電
のためにコンデンサ電圧が耐電圧Vr を超えて過大にな
ると、静電容量の減少、漏れ電流の増加などの性能劣化
をもたらす。そこで従来、これら直列接続された各電気
二重層コンデンサCそれぞれの端子電圧が耐電圧Vr を
超えないようにその充電を制限する充電制限回路が提案
されている。
When charging a capacitor block CB in which a plurality of such electric double layer capacitors C are connected in series, variations in the basic performance (capacitance, internal resistance, etc.) of each electric double layer capacitor C, Due to a slight difference in the degree of performance deterioration, a situation may occur in which some electric double-layer capacitors are not sufficiently charged but others are overcharged. If the capacitor voltage exceeds the withstand voltage Vr and becomes excessive due to overcharging, performance degradation such as a decrease in capacitance and an increase in leakage current is caused. Therefore, conventionally, a charge limiting circuit has been proposed which limits the charging so that the terminal voltage of each of the electric double layer capacitors C connected in series does not exceed the withstand voltage Vr.

【0005】図2は充電制限回路付き電気二重層コンデ
ンサ装置の構成説明図、図3は図2における充電制限回
路の構成説明図である。図2に示すように、充電時に
は、定電流特性の充電用直流電源52からの充電電流が
スイッチSWを介して充電制限回路付き電気二重層コン
デンサ装置51に供給され、放電時には、電気二重層コ
ンデンサ装置51のコンデンサブロックCBからの電力
がスイッチSW及びDC/DCコンバータ53を介して
負荷54へ供給されるように構成されている。DC/D
Cコンバータ53は、コンデンサブロックCBからの直
流電圧を降圧・昇圧制御して所定値の電圧を負荷に供給
するためのものである。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration of an electric double layer capacitor device with a charge limiting circuit, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a configuration of a charge limiting circuit in FIG. As shown in FIG. 2, during charging, a charging current from a charging DC power supply 52 having a constant current characteristic is supplied to an electric double layer capacitor device 51 with a charge limiting circuit via a switch SW. The power from the capacitor block CB of the device 51 is supplied to the load 54 via the switch SW and the DC / DC converter 53. DC / D
The C converter 53 controls the DC voltage from the capacitor block CB in a step-down / step-up manner to supply a predetermined voltage to the load.

【0006】そして図2,図3に示すように、符号Aで
示す充電制限回路は、コンデンサブロックCBを構成す
る複数の電気二重層コンデンサCに対し、それぞれ、並
列に接続されており、コンデンサCの端子電圧が該コン
デンサCの耐電圧Vr に達すると比較器COがスイッチ
ング素子(例えばトランジスタ)Sをオンする。スイッ
チング素子Sがオンすると、該コンデンサCへ流れてい
た充電用直流電源52からの充電電流が、スイッチング
素子Sを介して迂回して後段に接続されているコンデン
サあるいはその充電制限回路へ流れ込み、また同時に、
該スイッチング素子Sを介して該コンデンサCが放電し
その端子電圧が下がることになる。このようにコンデン
サ端子電圧が耐電圧Vr に達すると、放電と同時に他の
コンデンサへ充電電流をバイパスして行きながら、どの
電気二重層コンデンサCにも耐電圧Vr を超えた電圧が
加わらないようにしている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the charge limiting circuit indicated by the symbol A is connected in parallel to a plurality of electric double layer capacitors C constituting the capacitor block CB. When the terminal voltage reaches the withstand voltage Vr of the capacitor C, the comparator CO turns on the switching element (eg, transistor) S. When the switching element S is turned on, the charging current from the charging DC power supply 52 flowing to the capacitor C is bypassed via the switching element S and flows into the capacitor connected to the subsequent stage or its charge limiting circuit. at the same time,
The capacitor C is discharged via the switching element S, and its terminal voltage is reduced. When the capacitor terminal voltage reaches the withstand voltage Vr as described above, the charge current is bypassed to another capacitor at the same time as discharging, and a voltage exceeding the withstand voltage Vr is not applied to any electric double layer capacitor C. ing.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た充電制限回路付き電気二重層コンデンサ装置51で
は、コンデンサブロックCBへの充電に際し、スイッチ
ング素子Sを介して充電電流を迂回させるようにしたも
のであるから、各スイッチング素子Sでの発熱が相当に
大きい。このため、放熱板に各スイッチング素子Sを取
り付けることが必要で、充電制限回路Aを搭載したプリ
ント回路板を電気二重層コンデンサ装置51の外装ケー
ス内に装備するにあたり、スイッチング素子Sの放熱を
確保しようとすると、放熱板付きスイッチング素子を含
む充電制限回路A全体をコンパウンド(熱可塑性絶縁
物)などでモールドすることができない。
However, in the electric double layer capacitor device 51 with the charge limiting circuit described above, the charging current is bypassed via the switching element S when charging the capacitor block CB. Therefore, heat generation in each switching element S is considerably large. For this reason, it is necessary to attach each switching element S to the heat radiating plate, and when mounting the printed circuit board on which the charge limiting circuit A is mounted in the outer case of the electric double layer capacitor device 51, heat radiation of the switching element S is secured. If this is attempted, the entire charge limiting circuit A including the switching element with a heat sink cannot be molded with a compound (thermoplastic insulator) or the like.

【0008】このように前記電気二重層コンデンサ装置
51では、充電制限回路Aを搭載したプリント回路板の
モールドができず耐水性・信頼性などの点で劣ってい
る。このため、電気二重層コンデンサの用途として多く
の需要が見込め、太陽電池と組み合わせて使用する要望
の強い外灯用電源,屋外表示用電源などに用いようとす
る場合、地中あるいは建物の壁に埋め込んで設置するこ
とができず、実用性の点で問題があった。なお、電気二
重層コンデンサ及び太陽電池ともに、化学電池に比べて
寿命が長いという利点がある。
As described above, the electric double layer capacitor device 51 cannot mold the printed circuit board on which the charge limiting circuit A is mounted, and is inferior in water resistance and reliability. For this reason, there are many demands for the use of electric double-layer capacitors, and if they are to be used as power supplies for outdoor lights and outdoor displays that are strongly required to be used in combination with solar cells, they should be embedded in the ground or on the walls of buildings. And there was a problem in terms of practicality. It should be noted that both the electric double layer capacitor and the solar cell have an advantage that their life is longer than that of the chemical battery.

【0009】そこで本発明の目的は、太陽電池と電気二
重層コンデンサを組み合わせて負荷に電力を供給する装
置において、1つの電気二重層コンデンサの端子間に太
陽電池を並列に接続したものを、複数個直列に接続した
構成とすることにより、各電気二重層コンデンサそれぞ
れに、大きな発熱を伴う充電制限回路を接続することな
く太陽電池による充電を行うことができ、放熱板などを
設けなくてすみ、実用性に優れた太陽電池付き電気二重
層コンデンサ装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a device for supplying power to a load by combining a solar cell and an electric double layer capacitor in which solar cells are connected in parallel between the terminals of one electric double layer capacitor. With the configuration in which the individual electric double layer capacitors are connected in series, the electric double layer capacitors can be charged by the solar cells without connecting a charge limiting circuit which generates a large amount of heat. An object of the present invention is to provide an electric double layer capacitor device with a solar cell excellent in practicality.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明は、出力側に負荷が接続され
るDC/DCコンバータの入力端子間に、複数の太陽電
池付き電気二重層コンデンサユニットを直列に接続し、
前記各太陽電池付き電気二重層コンデンサユニットが、
1つの電気二重層コンデンサと、該電気二重層コンデン
サの端子間に並列に接続され、該電気二重層コンデンサ
に充電電流として光起電流を供給し、該電気二重層コン
デンサの耐電圧を超えないように選定された太陽電池と
を有していることを特徴とする太陽電池付き電気二重層
コンデンサ装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power supply with a plurality of solar cells between input terminals of a DC / DC converter having a load connected to an output side. Connect the double-layer capacitor unit in series,
Each of the electric double layer capacitor units with solar cells,
One electric double layer capacitor is connected in parallel between the terminals of the electric double layer capacitor and supplies a photovoltaic current as a charging current to the electric double layer capacitor so that the withstand voltage of the electric double layer capacitor is not exceeded. And an electric double layer capacitor device with a solar cell.

【0011】請求項2記載の発明は、前記請求項1記載
の太陽電池付き電気二重層コンデンサ装置において、各
太陽電池付き電気二重層コンデンサユニットは、前記1
つの電気二重層コンデンサと、光起電流を通し、かつ該
電気二重層コンデンサの放電電流の流入を阻止する逆流
阻止用ダイオードを介して該電気二重層コンデンサの端
子間に接続された前記太陽電池と、カソード側を該電気
二重層コンデンサのプラス側端子に接続し、アノード側
を該電気二重層コンデンサのマイナス側端子に接続した
バイパス用ダイオードとにより構成されていることを特
徴とするものである。請求項3記載の発明は、前記請求
項1又は2記載の太陽電池付き電気二重層コンデンサ装
置において、前記電気二重層コンデンサが大容量の角形
電気二重層コンデンサであることを特徴とするものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the electric double-layer capacitor device with a solar cell according to the first aspect, each electric double-layer capacitor unit with a solar cell is provided with the first electric double-layer capacitor unit.
Two electric double-layer capacitors, and the solar cell connected between terminals of the electric double-layer capacitor via a reverse current blocking diode for passing a photovoltaic current and preventing the inflow of discharge current of the electric double-layer capacitor. And a bypass diode having a cathode connected to a positive terminal of the electric double layer capacitor and an anode connected to a negative terminal of the electric double layer capacitor. According to a third aspect of the present invention, in the electric double layer capacitor device with a solar cell according to the first or second aspect, the electric double layer capacitor is a large-capacity rectangular electric double layer capacitor. .

【0012】本発明による太陽電池付き電気二重層コン
デンサ装置は、出力側に負荷が接続されるDC/DCコ
ンバータを有し、このDC/DCコンバータの入力端子
間に複数個の太陽電池付き電気二重層コンデンサユニッ
トを直列に接続してなるものである。そして、該各ユニ
ットが、1つの電気二重層コンデンサに、該コンデンサ
へ充電電流として光照射時に光起電流を供給し、該コン
デンサの耐電圧を超えないように選定された太陽電池を
並列に接続して構成されている。よって、各太陽電池付
き電気二重層コンデンサユニット毎に、太陽電池自体が
充電制限機能を備えた直流充電源としての役割を担うの
で、従来と違って、大きな発熱を伴う充電制限回路が不
要となる。
An electric double layer capacitor device with a solar cell according to the present invention has a DC / DC converter to which a load is connected on the output side, and a plurality of electric cells with a solar cell between input terminals of the DC / DC converter. The multilayer capacitor units are connected in series. Each unit supplies a photovoltaic current to one electric double layer capacitor as a charging current to the capacitor at the time of light irradiation, and connects in parallel solar cells selected so as not to exceed the withstand voltage of the capacitor. It is configured. Therefore, for each electric double layer capacitor unit with a solar cell, the solar cell itself plays a role as a DC charging source having a charge limiting function, so that a charge limiting circuit with a large amount of heat is not required unlike the related art. .

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態
による太陽電池付き電気二重層コンデンサ装置の構成を
示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric double layer capacitor device with a solar cell according to one embodiment of the present invention.

【0014】図1に示すように、太陽電池付き電気二重
層コンデンサ装置は、出力側にスイッチSWを介して負
荷Lが接続されるDC/DCコンバータ10を有し、こ
のDC/DCコンバータ10の入力端子間に、複数個、
この例では3つの太陽電池付き電気二重層コンデンサユ
ニットPC1,PC2,PC3を直列に接続して構成し
てある。これらのコンデンサユニットPC1〜PC3に
より、大容量で角形の3つの電気二重層コンデンサC
1,C2,C3を直列に接続してなるコンデンサブロッ
クCBが構成されている。そして、本実施の形態では、
負荷Lは夜間用外灯であり、昼間の光照射時にコンデン
サブロックCBの各コンデンサC1,C2,C3がそれ
ぞれ後述の太陽電池によって充電され、夜間の放電時に
コンデンサブロックCBからの電力をDC/DCコンバ
ータ10を介して出力する構成とされている。DC/D
Cコンバータ10は、直流電圧から直流電圧をつくる公
知の電源で、直流入力電圧を降圧・昇圧制御して所定値
の電圧を放電時に閉じられるスイッチSWを介して負荷
L(本例では夜間用外灯)に供給するものである。
As shown in FIG. 1, the electric double layer capacitor device with a solar cell has a DC / DC converter 10 to which a load L is connected via a switch SW on the output side. Between input terminals,
In this example, three electric double layer capacitor units with solar cells PC1, PC2, PC3 are connected in series. By these capacitor units PC1 to PC3, three large-capacity rectangular electric double layer capacitors C are formed.
A capacitor block CB is formed by connecting 1, C2 and C3 in series. And in this embodiment,
The load L is a night light, and the capacitors C1, C2, and C3 of the capacitor block CB are charged by solar cells described below during daytime light irradiation, and the DC / DC converter converts the power from the capacitor block CB during nighttime discharge. The configuration is such that the output is made via the reference numeral 10. DC / D
The C converter 10 is a known power supply that generates a DC voltage from a DC voltage. The C converter 10 controls a DC input voltage by stepping down and stepping up, and a load SW (in this example, a night light) through a switch SW that is closed at the time of discharging to a predetermined voltage. ).

【0015】前記の太陽電池付き電気二重層コンデンサ
ユニットPC1は、電気二重層コンデンサC1と、この
コンデンサC1の端子間に逆流阻止用ダイオードD1a
を介して接続された太陽電池PV1と、同じく該コンデ
ンサC1の端子間に接続されたバイパス用ダイオードD
1bとにより構成されている。
The electric double layer capacitor unit PC1 with a solar cell comprises an electric double layer capacitor C1 and a diode D1a for preventing a backflow between terminals of the capacitor C1.
And a bypass diode D connected between the terminals of the capacitor C1.
1b.

【0016】前記逆流阻止用ダイオードD1aは、太陽
電池PV1から電気二重層コンデンサC1への充電電流
である光起電流を通す一方、該コンデンサC1の放電電
流の流入を阻止するためのものである。バイパス用ダイ
オードD1bは、カソード側が電気二重層コンデンサC
1のプラス側端子に接続され、アノード側が該コンデン
サC1のマイナス側端子に接続されており、電気二重層
コンデンサC1が万一の不良発生で開放状態となった場
合、放電時には、コンデンサブロックCBを構成する残
りのコンデンサC2,C3による放電電流を、不良状態
の電気二重層コンデンサC1をバイパスさせて負荷へ流
せるようにするためのものである。
The backflow prevention diode D1a is for passing a photovoltaic current, which is a charging current from the solar cell PV1 to the electric double layer capacitor C1, while preventing the discharge current of the capacitor C1 from flowing. The bypass diode D1b has an electric double layer capacitor C on the cathode side.
1 and the anode side is connected to the negative terminal of the capacitor C1. If the electric double-layer capacitor C1 is opened due to a failure, the capacitor block CB is disconnected during discharging. This is to allow the discharge current from the remaining capacitors C2 and C3 to flow to the load by bypassing the electric double layer capacitor C1 in a defective state.

【0017】太陽電池PV1は、昼間の光照射時に充電
電流として光起電流を電気二重層コンデンサC1に供給
する。太陽電池PV1は、その開放電圧Vocが、電気二
重層コンデンサC1の耐電圧Vr に、その装置の回路イ
ンピーダンスによる電圧降下ΔVを加えた電圧と等しく
なるように選定されている(Voc=Vr +ΔV)。よっ
て、電気二重層コンデンサC1に対して太陽電池PV1
を適切に選ぶことで、電気二重層コンデンサC1には最
大で耐電圧Vr (例えば3V)いっぱいまで充電を行う
ことができる。
The solar cell PV1 supplies a photovoltaic current as a charging current to the electric double layer capacitor C1 during daytime light irradiation. The solar cell PV1 is selected such that its open-circuit voltage Voc is equal to the withstand voltage Vr of the electric double layer capacitor C1 plus a voltage drop ΔV due to the circuit impedance of the device (Voc = Vr + ΔV). . Therefore, the solar cell PV1 is connected to the electric double layer capacitor C1.
, The electric double layer capacitor C1 can be charged up to the full withstand voltage Vr (for example, 3 V).

【0018】このコンデンサユニットPC1に直列に順
に接続された太陽電池付き電気二重層コンデンサユニッ
トPC2及びPC3は、図1に示すように、前記コンデ
ンサユニットPC1と同構成である。すなわち、コンデ
ンサユニットPC2は、電気二重層コンデンサC2と、
該コンデンサC2の端子間に逆流阻止用ダイオードD2
aを介して接続された太陽電池PV2と、該コンデンサ
C2の端子間に接続されたバイパス用ダイオードD2b
とにより構成されている。同様に、コンデンサユニット
PC3は、電気二重層コンデンサC3、該コンデンサC
3の端子間に逆流阻止用ダイオードD3aを介して接続
された太陽電池PV3、及び、該コンデンサC3の端子
間に接続されたバイパス用ダイオードD3bにより構成
されている。
The electric double layer capacitor units with solar cells PC2 and PC3 connected in series to the capacitor unit PC1 in order have the same configuration as the capacitor unit PC1, as shown in FIG. That is, the capacitor unit PC2 includes an electric double layer capacitor C2,
A diode D2 for preventing backflow between the terminals of the capacitor C2;
a, and a bypass diode D2b connected between the terminals of the capacitor C2.
It is composed of Similarly, the capacitor unit PC3 includes an electric double layer capacitor C3,
3 comprises a solar cell PV3 connected between the terminals of the capacitor C3 via a backflow preventing diode D3a, and a bypass diode D3b connected between the terminals of the capacitor C3.

【0019】このように、出力側に負荷Lが接続される
DC/DCコンバータ10の入力端子間に、複数個、こ
の例では3つの太陽電池付き電気二重層コンデンサユニ
ットPC1,PC2,PC3が直列に接続されてなり、
かつ、それらの各コンデンサユニットPC1〜PC3
が、電気二重層コンデンサに、該コンデンサへ充電電流
として光起電流を供給し、該コンデンサの耐電圧を超え
ないように選定された太陽電池を並列に接続して構成さ
れている。したがって、各コンデンサユニットPC1〜
PC3毎に、太陽電池自体が充電制限機能を備えた直流
充電源としての役割を担うので、従来と違って、大きな
発熱を伴う充電制限回路が不要となる。また、各太陽電
池PV1,PV2,PV3の発電電圧が同じになるよう
に選定を行うことにより、各電気二重層コンデンサC
1,C2,C3の充電による電圧のバラツキをなくし
て、コンデンサブロックCB全体として限度いっぱいま
での充電を行うことができる。
As described above, a plurality of, in this example, three, electric double layer capacitor units with solar cells PC1, PC2, PC3 are connected in series between the input terminals of the DC / DC converter 10 in which the load L is connected to the output side. Connected to
And the respective capacitor units PC1 to PC3
However, a photovoltaic current is supplied to the electric double layer capacitor as a charging current to the capacitor, and solar cells selected so as not to exceed the withstand voltage of the capacitor are connected in parallel. Therefore, each of the capacitor units PC1 to PC1
Since the solar cell itself plays a role as a DC charging source having a charge limiting function for each PC 3, a charge limiting circuit that generates a large amount of heat is unnecessary unlike the related art. Further, by selecting each of the solar cells PV1, PV2, and PV3 so that the generated voltages are the same, each electric double layer capacitor C
Variations in voltage due to charging of C1, C2, and C3 can be eliminated, and the entire capacitor block CB can be charged to the maximum limit.

【0020】なお、前記実施の形態では負荷Lが夜間用
外灯の場合について説明したが、これに限定されず、負
荷Lが例えばソーラー時計,屋外表示板などの場合にも
適用でき、光照射時には各コンデンサユニットPC1〜
PC3毎に太陽電池からの余剰電流で電気二重層コンデ
ンサを充電しておき、光が一時的に遮られた場合や夜間
にはコンデンサブロックCBからの放電電流を負荷Lに
供給することも可能である。
In the above embodiment, the case where the load L is a night outside light is described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a case where the load L is, for example, a solar clock or an outdoor display panel. Each capacitor unit PC1
It is also possible to charge the electric double layer capacitor with the excess current from the solar cell for each PC3 and supply the discharge current from the capacitor block CB to the load L when the light is temporarily blocked or at night. is there.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上述べたように、本発明による太陽電
池付き電気二重層コンデンサ装置では、太陽電池と電気
二重層コンデンサを組み合わせて負荷に電力を供給する
装置において、出力側に負荷が接続されるDC/DCコ
ンバータの入力端子間に、1つの電気二重層コンデンサ
の端子間に太陽電池を並列に接続したものを、複数個直
列に接続することにより、前記太陽電池が充電制限機能
を備えた直流充電源としての役割を担うように構成した
ものであるから、直列接続された複数個の電気二重層コ
ンデンサそれぞれに、大きな発熱を伴う充電制限回路を
接続することなく、耐電圧を超えないように充電を行う
ことができる。
As described above, in the electric double layer capacitor device with a solar cell according to the present invention, in a device for supplying power to a load by combining a solar cell and an electric double layer capacitor, the load is connected to the output side. By connecting a plurality of solar cells connected in parallel between the terminals of one electric double layer capacitor between the input terminals of a DC / DC converter, the solar cells have a charge limiting function. Since it is configured to serve as a DC charging source, it does not exceed the withstand voltage without connecting a charge limiting circuit with large heat generation to each of a plurality of electric double layer capacitors connected in series. Can be charged.

【0022】これにより放熱板などを設けなくてすみ、
例えば夜間外灯用電源などとして用いる場合、装置本体
を地中あるいは建物の壁に埋め込んで設置することがで
きる。したがって、本発明によれば、放熱対策が不要で
実用性に優れた太陽電池付き電気二重層コンデンサ装置
を提供することができる。
This eliminates the need for providing a heat sink or the like,
For example, when used as a power supply for night outside lights, the apparatus main body can be installed underground or embedded in a wall of a building. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an electric double-layer capacitor device with a solar cell which does not require any heat radiation measures and is excellent in practicality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態による太陽電池付き電気二
重層コンデンサ装置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric double layer capacitor device with a solar cell according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来技術を示す充電制限回路付き電気二重層コ
ンデンサ装置の構成説明図である。
FIG. 2 is a configuration explanatory view of an electric double layer capacitor device with a charge limiting circuit showing a conventional technique.

【図3】図2における充電制限回路の構成説明図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a charge limiting circuit in FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…DC/DCコンバータ PC1〜PC3…太陽電
池付き電気二重層コンデンサユニット CB…コンデン
サブロック C1〜C3…電気二重層コンデンサ PV
1〜PV3…太陽電池 D1a〜D3a…逆流阻止用ダ
イオード D1b〜D3b…バイパス用ダイオード
10 DC / DC Converters PC1 to PC3 Electric Double Layer Capacitor Unit with Solar Cell CB Capacitor Block C1 to C3 Electric Double Layer Capacitor PV
1 to PV3: Solar cell D1a to D3a: Backflow preventing diode D1b to D3b: Bypass diode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 出力側に負荷が接続されるDC/DCコ
ンバータの入力端子間に、複数の太陽電池付き電気二重
層コンデンサユニットを直列に接続し、前記各太陽電池
付き電気二重層コンデンサユニットが、1つの電気二重
層コンデンサと、該電気二重層コンデンサの端子間に並
列に接続され、該電気二重層コンデンサに充電電流とし
て光起電流を供給し、該電気二重層コンデンサの耐電圧
を超えないように選定された太陽電池とを有しているこ
とを特徴とする太陽電池付き電気二重層コンデンサ装
置。
1. A plurality of electric double layer capacitor units with solar cells are connected in series between input terminals of a DC / DC converter to which a load is connected on the output side, and each of said electric double layer capacitor units with solar cells is connected One electric double layer capacitor and a photovoltaic current which is connected in parallel between the terminals of the electric double layer capacitor as a charging current to the electric double layer capacitor and does not exceed the withstand voltage of the electric double layer capacitor An electric double-layer capacitor device with a solar cell, comprising: a solar cell selected as described above.
【請求項2】 前記各太陽電池付き電気二重層コンデン
サユニットは、前記1つの電気二重層コンデンサと、光
起電流を通し、かつ該電気二重層コンデンサの放電電流
の流入を阻止する逆流阻止用ダイオードを介して該電気
二重層コンデンサの端子間に接続された前記太陽電池
と、カソード側を該電気二重層コンデンサのプラス側端
子に接続し、アノード側を該電気二重層コンデンサのマ
イナス側端子に接続したバイパス用ダイオードとにより
構成されていることを特徴とする請求項1記載の太陽電
池付き電気二重層コンデンサ装置。
2. Each of the electric double layer capacitor units with solar cells is connected to the one electric double layer capacitor and a reverse current blocking diode for passing a photovoltaic current and preventing a discharge current from flowing into the electric double layer capacitor. The solar cell connected between the terminals of the electric double-layer capacitor through the cathode, the cathode side is connected to the positive terminal of the electric double-layer capacitor, and the anode side is connected to the negative terminal of the electric double-layer capacitor The electric double-layer capacitor device with a solar cell according to claim 1, comprising a bypass diode.
【請求項3】 前記電気二重層コンデンサが大容量の角
形電気二重層コンデンサであることを特徴とする請求項
1又は2記載の太陽電池付き電気二重層コンデンサ装
置。
3. The electric double layer capacitor device with a solar cell according to claim 1, wherein the electric double layer capacitor is a large-capacity rectangular electric double layer capacitor.
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