JP2000253572A - 接続切り換え制御キャパシタ電源装置 - Google Patents
接続切り換え制御キャパシタ電源装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少ない数のスイッチでキャパシタの接続を切
り換え制御して出力電圧の安定化し、簡便な切り換えス
イッチの制御でスイッチング損失を低減する。 【解決手段】 同数のキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３、ＣＢ
１〜ＣＢ３を直列接続した２組のキャパシタ群と、これ
らを直列接続する直列接続スイッチ手段ＳＳと、一方の
キャパシタ群と直列接続スイッチ手段との直列接続点を
他方のキャパシタ群の直列接続他端及びそれぞれのキャ
パシタの直列接続点に接続する複数のスイッチ手段ＳＡ
１〜ＳＡ３、ＳＢ１〜ＳＢ３からなる２組のスイッチ手
段群と、一方のスイッチ手段群のいずれか１つのスイッ
チ手段ＳＡ１〜ＳＡ３及び該スイッチ手段と反対側の他
方のスイッチ手段群のスイッチ手段ＳＢ１〜ＳＢ３又は
前記直列接続スイッチ手段ＳＳのいずれかを選択的に接
続する制御手段とを備え、さらに電圧補償回路を接続し
て電圧を調整する。
り換え制御して出力電圧の安定化し、簡便な切り換えス
イッチの制御でスイッチング損失を低減する。 【解決手段】 同数のキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３、ＣＢ
１〜ＣＢ３を直列接続した２組のキャパシタ群と、これ
らを直列接続する直列接続スイッチ手段ＳＳと、一方の
キャパシタ群と直列接続スイッチ手段との直列接続点を
他方のキャパシタ群の直列接続他端及びそれぞれのキャ
パシタの直列接続点に接続する複数のスイッチ手段ＳＡ
１〜ＳＡ３、ＳＢ１〜ＳＢ３からなる２組のスイッチ手
段群と、一方のスイッチ手段群のいずれか１つのスイッ
チ手段ＳＡ１〜ＳＡ３及び該スイッチ手段と反対側の他
方のスイッチ手段群のスイッチ手段ＳＢ１〜ＳＢ３又は
前記直列接続スイッチ手段ＳＳのいずれかを選択的に接
続する制御手段とを備え、さらに電圧補償回路を接続し
て電圧を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のキャパシタ
の接続を切り換え制御して電圧を調整可能にした接続切
り換え制御キャパシタ電源装置に関する。
の接続を切り換え制御して電圧を調整可能にした接続切
り換え制御キャパシタ電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気二重層コンデンサは、鉛電池やニッ
ケル・カドミウム電池のような充電に時間がかかる化学
電池と比較して、他のコンデンサと同様に物理的な充電
により急速充電が可能になる。しかも、電気二重層コン
デンサによる蓄電装置は、大量にエネルギーを貯蔵でき
るという化学電池にない大きなメリットを有している
が、電気エネルギーの貯蔵量を多くしてそれを有効に利
用しようとすると、Ｑ＝ＣＶ2 ／２の関係に基づいて端
子電圧が大きく変動する特性を持っている。電気二重層
コンデンサを使用したＥＣＳ(Energy Capacitor Syste
m) による電気エネルギー貯蔵装置は、電気二重層コン
デンサにおける電気エネルギーの貯蔵量を多くしてそれ
を有効に利用できるものとして、電気自動車の電源装置
や大規模な電気エネルギー貯蔵装置として注目されてい
る。
ケル・カドミウム電池のような充電に時間がかかる化学
電池と比較して、他のコンデンサと同様に物理的な充電
により急速充電が可能になる。しかも、電気二重層コン
デンサによる蓄電装置は、大量にエネルギーを貯蔵でき
るという化学電池にない大きなメリットを有している
が、電気エネルギーの貯蔵量を多くしてそれを有効に利
用しようとすると、Ｑ＝ＣＶ2 ／２の関係に基づいて端
子電圧が大きく変動する特性を持っている。電気二重層
コンデンサを使用したＥＣＳ(Energy Capacitor Syste
m) による電気エネルギー貯蔵装置は、電気二重層コン
デンサにおける電気エネルギーの貯蔵量を多くしてそれ
を有効に利用できるものとして、電気自動車の電源装置
や大規模な電気エネルギー貯蔵装置として注目されてい
る。
【０００３】ＥＣＳは、コンデンサと並列モニタと電流
ポンプからなる電気エネルギー貯蔵システムとして既に
各種文献（例えば電子技術、１９９４−１２、ｐ１〜
３、電学論Ｂ、１１５巻５号、平成７年 ｐ５０４〜６
１０など）で紹介されている。ここで、並列モニタは、
複数のコンデンサを構成因子とするコンデンサバンクの
各コンデンサの端子間に接続され、コンデンサの充電電
圧が並列モニタの設定値を越えると充電電流をバイパス
する装置であり、また、コンデンサバンクの端子間に接
続されるようにしてもよい。そのため、コンデンサバン
クを耐電圧いっぱいまで使えるようにするものとして、
並列モニタは、きわめて大きな役割を持ち、エネルギー
密度の有効利用の手段として不可欠な装置である。並列
モニタの接続により、コンデンサの特性のバラツキや残
留電荷の大小がある場合にも、最大電圧の均等化、逆流
防止、充電終止電圧の検出と制御などを行うことができ
る。したがって、コンデンサバンク内のすべてのコンデ
ンサは、設定された電圧まで均等に充電され、コンデン
サの蓄積能力をほぼ１００パーセント発揮させることが
できる。
ポンプからなる電気エネルギー貯蔵システムとして既に
各種文献（例えば電子技術、１９９４−１２、ｐ１〜
３、電学論Ｂ、１１５巻５号、平成７年 ｐ５０４〜６
１０など）で紹介されている。ここで、並列モニタは、
複数のコンデンサを構成因子とするコンデンサバンクの
各コンデンサの端子間に接続され、コンデンサの充電電
圧が並列モニタの設定値を越えると充電電流をバイパス
する装置であり、また、コンデンサバンクの端子間に接
続されるようにしてもよい。そのため、コンデンサバン
クを耐電圧いっぱいまで使えるようにするものとして、
並列モニタは、きわめて大きな役割を持ち、エネルギー
密度の有効利用の手段として不可欠な装置である。並列
モニタの接続により、コンデンサの特性のバラツキや残
留電荷の大小がある場合にも、最大電圧の均等化、逆流
防止、充電終止電圧の検出と制御などを行うことができ
る。したがって、コンデンサバンク内のすべてのコンデ
ンサは、設定された電圧まで均等に充電され、コンデン
サの蓄積能力をほぼ１００パーセント発揮させることが
できる。
【０００４】しかし、電気二重層コンデンサのように満
充電状態からエネルギーを取り出すに従って電圧が大き
く低下する特性を有する電源装置では、蓄電能力を有効
に活用するため、電源側電圧の定電圧化を図ることが必
須である。そのために、電池の直並列切り換えを行い、
電圧の変動幅を小さくするようにした電源装置が既に提
案（例えば特開平８−１６８１８２号公報、特開平１０
−１７４２８４号公報を参照）されている。図１１はコ
ンデンサ電池の直並列切り換えを行う電源装置の構成例
を示す図であり、コンデンサ電池を電圧の低下にしたが
って並列接続から直列接続に切り換えるものである。こ
のような電源装置では、例えば図１１（Ａ）に示すコン
デンサ電池Ｃ１、Ｃ２の直並列切り換え回路を、図１１
（Ｂ）に示すようにさらに多段に縦続接続し充放電状態
に応じ段階的に切り換え制御すると、段数に見合って電
圧の変動幅を小さくすることができる。
充電状態からエネルギーを取り出すに従って電圧が大き
く低下する特性を有する電源装置では、蓄電能力を有効
に活用するため、電源側電圧の定電圧化を図ることが必
須である。そのために、電池の直並列切り換えを行い、
電圧の変動幅を小さくするようにした電源装置が既に提
案（例えば特開平８−１６８１８２号公報、特開平１０
−１７４２８４号公報を参照）されている。図１１はコ
ンデンサ電池の直並列切り換えを行う電源装置の構成例
を示す図であり、コンデンサ電池を電圧の低下にしたが
って並列接続から直列接続に切り換えるものである。こ
のような電源装置では、例えば図１１（Ａ）に示すコン
デンサ電池Ｃ１、Ｃ２の直並列切り換え回路を、図１１
（Ｂ）に示すようにさらに多段に縦続接続し充放電状態
に応じ段階的に切り換え制御すると、段数に見合って電
圧の変動幅を小さくすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
電圧の変動幅を小さくしようとすると、並列接続から直
列接続に切り換える段数が多くなり、段数が多くなるに
伴ってそれだけ多数の切り換えスイッチＳｐ１、Ｓｐ
２、Ｓｓ１〜Ｓｐ３１、Ｓｐ３２、Ｓｓ３１が必要にな
る。つまり、図１１（Ａ）から明らかなように、１段に
３つの切り換えスイッチＳｐ１、Ｓｐ２、Ｓｓ１が用い
られるので、段数の３倍の切り換えスイッチが必要にな
る。
電圧の変動幅を小さくしようとすると、並列接続から直
列接続に切り換える段数が多くなり、段数が多くなるに
伴ってそれだけ多数の切り換えスイッチＳｐ１、Ｓｐ
２、Ｓｓ１〜Ｓｐ３１、Ｓｐ３２、Ｓｓ３１が必要にな
る。つまり、図１１（Ａ）から明らかなように、１段に
３つの切り換えスイッチＳｐ１、Ｓｐ２、Ｓｓ１が用い
られるので、段数の３倍の切り換えスイッチが必要にな
る。
【０００６】しかも、これらの切り換えスイッチは、電
源用であることから、大型の電磁接触器やジャイアント
トランジスタ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、サイリスタなどのパ
ワー半導体を用いることになる。そのため、切り換えス
イッチの駆動回路や放熱板などを含め、部品点数が多く
なり、取り付けのために大きなスペースの確保が必要に
なる。その結果、装置のコストが高くなり、信頼性にも
問題が生じる。
源用であることから、大型の電磁接触器やジャイアント
トランジスタ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、サイリスタなどのパ
ワー半導体を用いることになる。そのため、切り換えス
イッチの駆動回路や放熱板などを含め、部品点数が多く
なり、取り付けのために大きなスペースの確保が必要に
なる。その結果、装置のコストが高くなり、信頼性にも
問題が生じる。
【０００７】さらに、並列接続から直列接続に切り換え
る際、コンデンサ電池Ｃ１、Ｃ２の電圧が不均一になっ
ていると、コンデンサ電池Ｃ１とＣ２との間で大きなク
ロスカーレントが流れるので、図１１（Ｃ）に示すよう
にこのようなクロスカーレントを防ぐための保護回路Ａ
１、Ａ２、それに対応できるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ
３が必要になる。
る際、コンデンサ電池Ｃ１、Ｃ２の電圧が不均一になっ
ていると、コンデンサ電池Ｃ１とＣ２との間で大きなク
ロスカーレントが流れるので、図１１（Ｃ）に示すよう
にこのようなクロスカーレントを防ぐための保護回路Ａ
１、Ａ２、それに対応できるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ
３が必要になる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、少ない数のスイッチでキャパシタ
の接続を切り換え制御して出力電圧の安定化を可能に
し、簡便な切り換えスイッチの制御でスイッチング損失
を低減するものである。
決するものであって、少ない数のスイッチでキャパシタ
の接続を切り換え制御して出力電圧の安定化を可能に
し、簡便な切り換えスイッチの制御でスイッチング損失
を低減するものである。
【０００９】そのために本発明は、複数のキャパシタの
接続を切り換え制御して電圧を調整可能にした接続切り
換え制御キャパシタ電源装置であって、同数のキャパシ
タを直列接続した２組のキャパシタ群と、２組のキャパ
シタ群を直列接続する直列接続スイッチ手段と、一方の
キャパシタ群と直列接続スイッチ手段との直列接続点を
他方のキャパシタ群の直列接続他端及びそれぞれのキャ
パシタの直列接続点に接続する複数のスイッチ手段から
なる一方のスイッチ手段群と、他方のキャパシタ群と直
列接続スイッチ手段との直列接続点を一方のキャパシタ
群の直列接続他端及びそれぞれのキャパシタの直列接続
点に接続する複数のスイッチ手段からなる他方のスイッ
チ手段群と、一方のスイッチ手段群のいずれか１つのス
イッチ手段及び該スイッチ手段と反対側の他方のスイッ
チ手段群のスイッチ手段又は前記直列接続スイッチ手段
のいずれかを選択的に接続する制御手段とを備えたこと
を特徴とするものである。
接続を切り換え制御して電圧を調整可能にした接続切り
換え制御キャパシタ電源装置であって、同数のキャパシ
タを直列接続した２組のキャパシタ群と、２組のキャパ
シタ群を直列接続する直列接続スイッチ手段と、一方の
キャパシタ群と直列接続スイッチ手段との直列接続点を
他方のキャパシタ群の直列接続他端及びそれぞれのキャ
パシタの直列接続点に接続する複数のスイッチ手段から
なる一方のスイッチ手段群と、他方のキャパシタ群と直
列接続スイッチ手段との直列接続点を一方のキャパシタ
群の直列接続他端及びそれぞれのキャパシタの直列接続
点に接続する複数のスイッチ手段からなる他方のスイッ
チ手段群と、一方のスイッチ手段群のいずれか１つのス
イッチ手段及び該スイッチ手段と反対側の他方のスイッ
チ手段群のスイッチ手段又は前記直列接続スイッチ手段
のいずれかを選択的に接続する制御手段とを備えたこと
を特徴とするものである。
【００１０】さらに、主キャパシタバンクに前記２組の
キャパシタ群を直列に接続し、制御手段により２組のキ
ャパシタ群の各キャパシタの直並列接続を制御して電圧
の調整を行うように構成し、前記直列接続スイッチ手段
及び各スイッチ手段は、逆並列接続した整流素子と制御
整流素子からなることを特徴とするものである。
キャパシタ群を直列に接続し、制御手段により２組のキ
ャパシタ群の各キャパシタの直並列接続を制御して電圧
の調整を行うように構成し、前記直列接続スイッチ手段
及び各スイッチ手段は、逆並列接続した整流素子と制御
整流素子からなることを特徴とするものである。
【００１１】また、複数のキャパシタの接続を切り換え
制御して電圧を調整可能にした接続切り換え制御キャパ
シタ電源装置であって、充電状態に応じて複数のキャパ
シタの接続を段階的に切り換え制御するキャパシタ電源
と、キャパシタ電源に直列に接続して電圧を補償する電
圧補償回路と、キャパシタ電源の電圧に応じて電圧補償
回路により補償する電圧の設定を制御する制御回路とを
備えたことを特徴とするものであり、電圧補償回路は、
スイッチングコンバータや、極性を反転させてキャパシ
タを接続する回路であることを特徴とするものである。
制御して電圧を調整可能にした接続切り換え制御キャパ
シタ電源装置であって、充電状態に応じて複数のキャパ
シタの接続を段階的に切り換え制御するキャパシタ電源
と、キャパシタ電源に直列に接続して電圧を補償する電
圧補償回路と、キャパシタ電源の電圧に応じて電圧補償
回路により補償する電圧の設定を制御する制御回路とを
備えたことを特徴とするものであり、電圧補償回路は、
スイッチングコンバータや、極性を反転させてキャパシ
タを接続する回路であることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る接続切り換
え制御キャパシタ電源装置の実施の形態を示す図であ
り、ＣＡ１〜ＣＡ３、ＣＢ１〜ＣＢ３はキャパシタ、Ｓ
Ｓ、ＳＡ１〜ＳＡ３、ＳＢ１〜ＳＢ３はスイッチを示
す。
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る接続切り換
え制御キャパシタ電源装置の実施の形態を示す図であ
り、ＣＡ１〜ＣＡ３、ＣＢ１〜ＣＢ３はキャパシタ、Ｓ
Ｓ、ＳＡ１〜ＳＡ３、ＳＢ１〜ＳＢ３はスイッチを示
す。
【００１３】図１において、キャパシタＣＡ１〜ＣＡ３
とＣＢ１〜ＣＢ３は、電気エネルギー貯蔵用として、例
えば電気二重層コンデンサのようなキャパシタ（単セ
ル）であり、それぞれ同数ずつ直列接続した２組のキャ
パシタ群Ａ、Ｂを構成するものである。なお、それぞれ
のキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３、ＣＢ１〜ＣＢ３は、複数
個を直列あるいはそれをさらに並列に接続したバンクで
あってもよいし、並列モニタが必要に応じて適宜接続さ
れる。スイッチＳＳは、２組のキャパシタ群Ａ、Ｂを直
列接続する直列接続スイッチ手段であり、スイッチＳＡ
１〜ＳＡ３は、一方のキャパシタ群ＡとスイッチＳＳと
の直列接続点を他方のキャパシタ群Ｂの直列接続他端
及びそれぞれのキャパシタＣＢ１〜ＣＢ３の直列接続
点に接続する一方のスイッチ手段群、スイッチＳＢ１〜
ＳＢ３は、他方のキャパシタ群ＢとスイッチＳＳとの直
列接続点を一方のキャパシタ群Ａの直列接続他端及
びそれぞれのキャパシタの直列接続点に接続する他方の
スイッチ手段群である。そして、図１（Ａ）に示すよう
にスイッチＳＳのみをオンにすることにより、図１
（Ｄ）に示すようにキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３、ＣＢ１
〜ＣＢ３を直列接続とし、図１（Ｂ）に示すようにスイ
ッチＳＳをオフにして一方のスイッチ手段群のスイッチ
ＳＡ３及びこれに対応する他方のスイッチ手段群のスイ
ッチＳＢ３をオンにすることにより、図１（Ｅ）に示す
ように一方のキャパシタ群Ａの中央側接続キャパシタＣ
Ａ３と他方のキャパシタ群Ｂの中央側接続キャパシタＣ
Ｂ３とを並列接続とする。同様に、図（Ｃ）に示すよう
に一方のスイッチ手段群のスイッチＳＡ２及びこれに対
応する他方のスイッチ手段群のスイッチＳＢ２をオンに
し、他のスイッチは全てオフにすることにより、図１
（Ｆ）に示すように一方のキャパシタ群Ａの中央側接続
キャパシタＣＡ３、ＣＡ２の直列回路と他方のキャパシ
タ群Ｂの中央側接続キャパシタＣＢ３、ＣＢ２の直列回
路とを並列接続とする。さらに、一方のスイッチ手段群
のスイッチＳＡ１及びこれに対応する他方のスイッチ手
段群のスイッチＳＢ１をオンにし、他のスイッチは全て
オフにすることにより、図１（Ｇ）に示すように一方の
キャパシタ群ＡのキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３の直列回路
と他方のキャパシタ群ＢのキャパシタＣＢ１〜ＣＢ３の
直列回路とを並列接続とする。
とＣＢ１〜ＣＢ３は、電気エネルギー貯蔵用として、例
えば電気二重層コンデンサのようなキャパシタ（単セ
ル）であり、それぞれ同数ずつ直列接続した２組のキャ
パシタ群Ａ、Ｂを構成するものである。なお、それぞれ
のキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３、ＣＢ１〜ＣＢ３は、複数
個を直列あるいはそれをさらに並列に接続したバンクで
あってもよいし、並列モニタが必要に応じて適宜接続さ
れる。スイッチＳＳは、２組のキャパシタ群Ａ、Ｂを直
列接続する直列接続スイッチ手段であり、スイッチＳＡ
１〜ＳＡ３は、一方のキャパシタ群ＡとスイッチＳＳと
の直列接続点を他方のキャパシタ群Ｂの直列接続他端
及びそれぞれのキャパシタＣＢ１〜ＣＢ３の直列接続
点に接続する一方のスイッチ手段群、スイッチＳＢ１〜
ＳＢ３は、他方のキャパシタ群ＢとスイッチＳＳとの直
列接続点を一方のキャパシタ群Ａの直列接続他端及
びそれぞれのキャパシタの直列接続点に接続する他方の
スイッチ手段群である。そして、図１（Ａ）に示すよう
にスイッチＳＳのみをオンにすることにより、図１
（Ｄ）に示すようにキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３、ＣＢ１
〜ＣＢ３を直列接続とし、図１（Ｂ）に示すようにスイ
ッチＳＳをオフにして一方のスイッチ手段群のスイッチ
ＳＡ３及びこれに対応する他方のスイッチ手段群のスイ
ッチＳＢ３をオンにすることにより、図１（Ｅ）に示す
ように一方のキャパシタ群Ａの中央側接続キャパシタＣ
Ａ３と他方のキャパシタ群Ｂの中央側接続キャパシタＣ
Ｂ３とを並列接続とする。同様に、図（Ｃ）に示すよう
に一方のスイッチ手段群のスイッチＳＡ２及びこれに対
応する他方のスイッチ手段群のスイッチＳＢ２をオンに
し、他のスイッチは全てオフにすることにより、図１
（Ｆ）に示すように一方のキャパシタ群Ａの中央側接続
キャパシタＣＡ３、ＣＡ２の直列回路と他方のキャパシ
タ群Ｂの中央側接続キャパシタＣＢ３、ＣＢ２の直列回
路とを並列接続とする。さらに、一方のスイッチ手段群
のスイッチＳＡ１及びこれに対応する他方のスイッチ手
段群のスイッチＳＢ１をオンにし、他のスイッチは全て
オフにすることにより、図１（Ｇ）に示すように一方の
キャパシタ群ＡのキャパシタＣＡ１〜ＣＡ３の直列回路
と他方のキャパシタ群ＢのキャパシタＣＢ１〜ＣＢ３の
直列回路とを並列接続とする。
【００１４】本発明では、上記のように一方のスイッチ
手段群のいずれか１つのスイッチＳＡ１〜ＳＡ３及びこ
れと反対側の他方のスイッチ手段群のスイッチＳＢ１〜
ＳＢ３又はスイッチＳＳのいずれかを選択的に接続し
て、図１（Ｄ）〜（Ｇ）のように複数のキャパシタＣＡ
１〜ＣＡ３、ＣＢ１〜ＣＢ３の接続を切り換え制御する
ので、電圧を調整し充放電に伴う電圧の変動を押さえる
ことができる。例えば図１（Ｄ）に示すようにキャパシ
タＣＡ１〜ＣＡ３、ＣＢ１〜ＣＢ３を全て直列に接続し
て充電を開始するが、充電側の端子電圧が所定値まで上
昇すると、図１（Ｅ）に示す接続に切り換えることによ
り、キャパシタＣＡ３、ＣＢ３の電圧分低下させる。さ
らに充電により再び充電側の端子電圧が所定値まで上昇
すると、図１（Ｆ）、（Ｇ）に示す接続に順次切り換え
ることにより、充電側の端子電圧を所定値より上昇しな
いように押さえることができる。また、図１（Ｇ）に示
す接続から放電を開始し負荷に給電を行う場合には、出
力電圧が所定値まで低下すると、図１（Ｆ）に示す接続
に切り換えることにより出力電圧の低下を補い、さらに
出力電圧が所定値まで低下すると、図１（Ｅ）、（Ｄ）
に示す接続に切り換えることにより、出力電圧を所定値
より低下しないように押さえることができる。しかも、
充放電の際の全電流を負担するのは、キャパシタＣＡ１
〜ＣＡ３、ＣＢ１〜ＣＢ３を全て直列に接続するスイッ
チＳＳのみであり、その他のスイッチＳＡ１〜ＳＡ３、
ＳＢ１〜ＳＢ３は、全電流の１／２の電流容量ですむ。
さらに、いずれの段階でもキャパシタに直列に接続され
るスイッチは１個だけとなるので、スイッチに半導体を
用いたときに問題となるスイッチのオン電圧による損失
も最小限にできる。
手段群のいずれか１つのスイッチＳＡ１〜ＳＡ３及びこ
れと反対側の他方のスイッチ手段群のスイッチＳＢ１〜
ＳＢ３又はスイッチＳＳのいずれかを選択的に接続し
て、図１（Ｄ）〜（Ｇ）のように複数のキャパシタＣＡ
１〜ＣＡ３、ＣＢ１〜ＣＢ３の接続を切り換え制御する
ので、電圧を調整し充放電に伴う電圧の変動を押さえる
ことができる。例えば図１（Ｄ）に示すようにキャパシ
タＣＡ１〜ＣＡ３、ＣＢ１〜ＣＢ３を全て直列に接続し
て充電を開始するが、充電側の端子電圧が所定値まで上
昇すると、図１（Ｅ）に示す接続に切り換えることによ
り、キャパシタＣＡ３、ＣＢ３の電圧分低下させる。さ
らに充電により再び充電側の端子電圧が所定値まで上昇
すると、図１（Ｆ）、（Ｇ）に示す接続に順次切り換え
ることにより、充電側の端子電圧を所定値より上昇しな
いように押さえることができる。また、図１（Ｇ）に示
す接続から放電を開始し負荷に給電を行う場合には、出
力電圧が所定値まで低下すると、図１（Ｆ）に示す接続
に切り換えることにより出力電圧の低下を補い、さらに
出力電圧が所定値まで低下すると、図１（Ｅ）、（Ｄ）
に示す接続に切り換えることにより、出力電圧を所定値
より低下しないように押さえることができる。しかも、
充放電の際の全電流を負担するのは、キャパシタＣＡ１
〜ＣＡ３、ＣＢ１〜ＣＢ３を全て直列に接続するスイッ
チＳＳのみであり、その他のスイッチＳＡ１〜ＳＡ３、
ＳＢ１〜ＳＢ３は、全電流の１／２の電流容量ですむ。
さらに、いずれの段階でもキャパシタに直列に接続され
るスイッチは１個だけとなるので、スイッチに半導体を
用いたときに問題となるスイッチのオン電圧による損失
も最小限にできる。
【００１５】図２は本発明に係る接続切り換え制御キャ
パシタ電源装置の他の実施の形態を示す図であり、Ｃ
Ｍ、ＣＡ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎはキャパシタ、Ｓ
Ａ、ＳＢはスイッチ、ＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳＡ１〜ＳＳ
Ａ３、ＳＳＢ１〜ＳＳＢ３は制御整流素子、ＳＤ１、Ｓ
Ｄ２、ＳＤＡ１〜ＳＤＡ３、ＳＤＢ１〜ＳＤＢ３は整流
素子、Ａ１は制御回路、１は充電回路、２は出力制御回
路、３は負荷を示す。
パシタ電源装置の他の実施の形態を示す図であり、Ｃ
Ｍ、ＣＡ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎはキャパシタ、Ｓ
Ａ、ＳＢはスイッチ、ＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳＡ１〜ＳＳ
Ａ３、ＳＳＢ１〜ＳＳＢ３は制御整流素子、ＳＤ１、Ｓ
Ｄ２、ＳＤＡ１〜ＳＤＡ３、ＳＤＢ１〜ＳＤＢ３は整流
素子、Ａ１は制御回路、１は充電回路、２は出力制御回
路、３は負荷を示す。
【００１６】図２（Ａ）において、キャパシタＣＭは、
負荷の定格電圧の範囲で充放電される出力用の主キャパ
シタバンクであり、キャパシタＣＡ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１
〜ＣＢｎは、負荷電圧の許容変動幅の範囲で電圧調整用
に充放電される調整用キャパシタとして、キャパシタＣ
Ｍに直列接続され、直並列接続の切り換えにより電圧の
調整を行うものである。スイッチＳＡ、ＳＢは、キャパ
シタＣＭに直列に接続したキャパシタＣＡ１〜ＣＡｎ、
ＣＢ１〜ＣＢｎを２組のキャパシタ群に分けて直並列接
続の切り換えを行うものである。
負荷の定格電圧の範囲で充放電される出力用の主キャパ
シタバンクであり、キャパシタＣＡ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１
〜ＣＢｎは、負荷電圧の許容変動幅の範囲で電圧調整用
に充放電される調整用キャパシタとして、キャパシタＣ
Ｍに直列接続され、直並列接続の切り換えにより電圧の
調整を行うものである。スイッチＳＡ、ＳＢは、キャパ
シタＣＭに直列に接続したキャパシタＣＡ１〜ＣＡｎ、
ＣＢ１〜ＣＢｎを２組のキャパシタ群に分けて直並列接
続の切り換えを行うものである。
【００１７】制御回路Ａ１は、キャパシタＣＭにおける
充放電状態（端子電圧）を検出し、その充放電状態に応
じてスイッチＳＡ、ＳＢを制御してキャパシタＣＡ１〜
ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎの直並列接続の切り換えを行う
制御手段である。スイッチＳＡ、ＳＢは、この制御回路
Ａ１によりキャパシタＣＡ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎ
が全て直列接続となる実線のポジションから一方のキャ
パシタ群ＡのキャパシタＣＡ１〜ＣＡｎの直列回路と他
方のキャパシタ群ＢのキャパシタＣＢ１〜ＣＢｎの直列
回路とが並列接続となる点線のポジションまで段階的に
切り換え制御される。
充放電状態（端子電圧）を検出し、その充放電状態に応
じてスイッチＳＡ、ＳＢを制御してキャパシタＣＡ１〜
ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎの直並列接続の切り換えを行う
制御手段である。スイッチＳＡ、ＳＢは、この制御回路
Ａ１によりキャパシタＣＡ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎ
が全て直列接続となる実線のポジションから一方のキャ
パシタ群ＡのキャパシタＣＡ１〜ＣＡｎの直列回路と他
方のキャパシタ群ＢのキャパシタＣＢ１〜ＣＢｎの直列
回路とが並列接続となる点線のポジションまで段階的に
切り換え制御される。
【００１８】充電回路１は、電源よりキャパシタＣＭ、
ＣＡ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎに定電流充電するもの
であり、キャパシタＣＭに直列接続されたキャパシタＣ
Ａ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎの直並列接続の切り換え
が段階的に制御され、最終的に一方のキャパシタ群Ａの
キャパシタＣＡ１〜ＣＡｎの直列回路と他方のキャパシ
タ群ＢのキャパシタＣＢ１〜ＣＢｎの直列回路とが並列
接続され定格電圧まで充電されて充電を終了する。出力
制御回路２は、例えば既に知られた電流ホンプのように
キャパシタＣＭ、ＣＡ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎから
負荷３に供給する電流を制御、調節したり、負荷３から
逆に電流源（充電回路）としてキャパシタＣＭ、ＣＡ１
〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎを充電する、つまり負荷３が
発電機となる回生制動の場合の切り換えを行ったりする
ものである。したがって、出力制御回路２としては、電
子スイッチや、降圧チョッパ、昇圧チョッパ、その他の
ＤＣ／ＤＣコンバータが用いられるが、キャパシタＣＡ
１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎの接続切り換えの制御によ
り、負荷３から見て調整の必要のない範囲に電圧が安定
化される場合には省くこともでき、本発明にとっては特
に必要不可欠な構成要素というものではない。勿論、キ
ャパシタＣＡ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎの接続切り換
えの制御により、電圧変動範囲が小さくなれば、これと
コンバータを組み合わせることにより、コンバータを高
効率に設計でき、電圧安定性の高い電源を実現すること
もできる。
ＣＡ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎに定電流充電するもの
であり、キャパシタＣＭに直列接続されたキャパシタＣ
Ａ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎの直並列接続の切り換え
が段階的に制御され、最終的に一方のキャパシタ群Ａの
キャパシタＣＡ１〜ＣＡｎの直列回路と他方のキャパシ
タ群ＢのキャパシタＣＢ１〜ＣＢｎの直列回路とが並列
接続され定格電圧まで充電されて充電を終了する。出力
制御回路２は、例えば既に知られた電流ホンプのように
キャパシタＣＭ、ＣＡ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎから
負荷３に供給する電流を制御、調節したり、負荷３から
逆に電流源（充電回路）としてキャパシタＣＭ、ＣＡ１
〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎを充電する、つまり負荷３が
発電機となる回生制動の場合の切り換えを行ったりする
ものである。したがって、出力制御回路２としては、電
子スイッチや、降圧チョッパ、昇圧チョッパ、その他の
ＤＣ／ＤＣコンバータが用いられるが、キャパシタＣＡ
１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎの接続切り換えの制御によ
り、負荷３から見て調整の必要のない範囲に電圧が安定
化される場合には省くこともでき、本発明にとっては特
に必要不可欠な構成要素というものではない。勿論、キ
ャパシタＣＡ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎの接続切り換
えの制御により、電圧変動範囲が小さくなれば、これと
コンバータを組み合わせることにより、コンバータを高
効率に設計でき、電圧安定性の高い電源を実現すること
もできる。
【００１９】本発明では、切り換え回路を構成するスイ
ッチＳＡ、ＳＢに図２（Ｂ）に示すようにサイリスタな
どの半導体からなる単方向の制御整流素子ＳＳ１、ＳＳ
２、ＳＳＡ１〜ＳＳＡ３、ＳＳＢ１〜ＳＳＢ３とダイオ
ードからなる整流素子ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤＡ１〜ＳＤ
Ａ３、ＳＤＢ１〜ＳＤＢ３との逆並列回路を用いること
ができる。このうち、少なくとも一方のキャパシタ群Ａ
の直列接続１端と他方のキャパシタ群Ｂの直列接続他端
との間を接続する回路は、制御整流素子ＳＳＡ１と整流
素子ＳＤＡ１、及び他方のキャパシタ群Ｂの直列接続１
端と一方のキャパシタ群Ａの直列接続他端との間を接続
する回路は、制御整流素子ＳＳＢ１と整流素子ＳＤＢ１
により構成し、放電方向の整流素子ＳＤＡ１、ＳＤＢ１
に逆方向（充電方向）の制御整流素子ＳＳＡ１、ＳＳＢ
１を並列接続する。これ以外の回路には、充電方向の制
御整流素子ＳＳ２、ＳＳＡ３、ＳＳＢ３と逆方向の制御
整流素子ＳＳ１、ＳＳＡ２、ＳＳＢ２とを直列接続し、
それぞれに逆方向の整流素子ＳＤ２、ＳＤＡ３、ＳＤＢ
３、整流素子ＳＤ１、ＳＤＡ２、ＳＤＢ２を並列接続す
る。勿論、これらの回路としては、サイリスタ（制御整
流素子）を逆並列接続した回路やトライアック（双方向
制御整流素子）を接続した回路でもよい。
ッチＳＡ、ＳＢに図２（Ｂ）に示すようにサイリスタな
どの半導体からなる単方向の制御整流素子ＳＳ１、ＳＳ
２、ＳＳＡ１〜ＳＳＡ３、ＳＳＢ１〜ＳＳＢ３とダイオ
ードからなる整流素子ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤＡ１〜ＳＤ
Ａ３、ＳＤＢ１〜ＳＤＢ３との逆並列回路を用いること
ができる。このうち、少なくとも一方のキャパシタ群Ａ
の直列接続１端と他方のキャパシタ群Ｂの直列接続他端
との間を接続する回路は、制御整流素子ＳＳＡ１と整流
素子ＳＤＡ１、及び他方のキャパシタ群Ｂの直列接続１
端と一方のキャパシタ群Ａの直列接続他端との間を接続
する回路は、制御整流素子ＳＳＢ１と整流素子ＳＤＢ１
により構成し、放電方向の整流素子ＳＤＡ１、ＳＤＢ１
に逆方向（充電方向）の制御整流素子ＳＳＡ１、ＳＳＢ
１を並列接続する。これ以外の回路には、充電方向の制
御整流素子ＳＳ２、ＳＳＡ３、ＳＳＢ３と逆方向の制御
整流素子ＳＳ１、ＳＳＡ２、ＳＳＢ２とを直列接続し、
それぞれに逆方向の整流素子ＳＤ２、ＳＤＡ３、ＳＤＢ
３、整流素子ＳＤ１、ＳＤＡ２、ＳＤＢ２を並列接続す
る。勿論、これらの回路としては、サイリスタ（制御整
流素子）を逆並列接続した回路やトライアック（双方向
制御整流素子）を接続した回路でもよい。
【００２０】上記のようにサイリスタやトライアック、
ダイオードを組み合わせて切り換え回路を構成すること
により、突入電流に強く、長時間でのオンロス、ゲート
ロスを少なくすることができる。しかも、接続の切り換
え時に主極にキャパシタの電圧が逆バイアスとして加わ
るので、ターンオフの制御が特別に必要でなくなり、ゲ
ート制御回路を簡素化することができる。例えば図２
（Ｂ）の回路において、充電時には、制御整流素子ＳＳ
２のみをオンにし他の全てをオフにした状態からスター
トする。そして、充電が進むに従ってまず制御整流素子
ＳＳＡ３、ＳＳＢ３をオンにすることにより、制御整流
素子ＳＳ２が逆バイアスでオフになる。次に制御整流素
子ＳＳＡ１、ＳＳＢ１をオンにすることにより、制御整
流素子ＳＳＡ３、ＳＳＢ３が逆バイアスでオフになる。
放電時には、制御整流素子を全てオフにした状態から整
流素子ＳＤＡ１、ＳＤＢ１が導通して放電をスタート
し、制御整流素子ＳＳＡ２、ＳＳＢ２をオンにし、次に
制御整流素子ＳＳ１をオンにすることにより、キャパシ
タＣＡ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎを全て直列接続する
まで切り換え制御することができる。
ダイオードを組み合わせて切り換え回路を構成すること
により、突入電流に強く、長時間でのオンロス、ゲート
ロスを少なくすることができる。しかも、接続の切り換
え時に主極にキャパシタの電圧が逆バイアスとして加わ
るので、ターンオフの制御が特別に必要でなくなり、ゲ
ート制御回路を簡素化することができる。例えば図２
（Ｂ）の回路において、充電時には、制御整流素子ＳＳ
２のみをオンにし他の全てをオフにした状態からスター
トする。そして、充電が進むに従ってまず制御整流素子
ＳＳＡ３、ＳＳＢ３をオンにすることにより、制御整流
素子ＳＳ２が逆バイアスでオフになる。次に制御整流素
子ＳＳＡ１、ＳＳＢ１をオンにすることにより、制御整
流素子ＳＳＡ３、ＳＳＢ３が逆バイアスでオフになる。
放電時には、制御整流素子を全てオフにした状態から整
流素子ＳＤＡ１、ＳＤＢ１が導通して放電をスタート
し、制御整流素子ＳＳＡ２、ＳＳＢ２をオンにし、次に
制御整流素子ＳＳ１をオンにすることにより、キャパシ
タＣＡ１〜ＣＡｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎを全て直列接続する
まで切り換え制御することができる。
【００２１】次に、キャパシタＣＭの電圧に応じてスイ
ッチを制御し、直列接続するキャパシタＣＡ１〜ＣＡ
ｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎの直列接続の切り換えを行う充放電
動作を説明する。図３は制御回路の構成例を示す図、図
４〜図６はキャパシタＣＡ１、ＣＡ２、ＣＢ１、ＣＢ２
の直並列切り換えによる電圧トレースの例を示す図であ
る。
ッチを制御し、直列接続するキャパシタＣＡ１〜ＣＡ
ｎ、ＣＢ１〜ＣＢｎの直列接続の切り換えを行う充放電
動作を説明する。図３は制御回路の構成例を示す図、図
４〜図６はキャパシタＣＡ１、ＣＡ２、ＣＢ１、ＣＢ２
の直並列切り換えによる電圧トレースの例を示す図であ
る。
【００２２】図２に示す制御回路Ａ１では、負荷の定格
電圧の範囲で充放電される出力用キャパシタＣ１〜Ｃ３
の端子間電圧Ｖを測定し、その電圧Ｖの判定に基づき充
放電状態を検出することができるが、電圧Ｖからエネル
ギー残量を求めることもできる。この残量表示を行う回
路を有する制御回路の構成例を示したのが図３であり、
電圧検出回路１１は、出力用の主キャパシタＣＭの端子
間電圧Ｖを測定するものである。電圧判定回路１２は、
その電圧Ｖに基づき電圧を判定（充放電状態を判定）す
るものであり、スイッチ制御回路１２は、電圧判定回路
１２の判定に基づき上記のようなスイッチのオンオフ制
御を行うものである。また、残量演算回路１４は、電圧
Ｖに基づきエネルギー残量を演算し、表示回路１５は、
残量演算回路１４により演算されたエネルギー残量を表
示するものである。
電圧の範囲で充放電される出力用キャパシタＣ１〜Ｃ３
の端子間電圧Ｖを測定し、その電圧Ｖの判定に基づき充
放電状態を検出することができるが、電圧Ｖからエネル
ギー残量を求めることもできる。この残量表示を行う回
路を有する制御回路の構成例を示したのが図３であり、
電圧検出回路１１は、出力用の主キャパシタＣＭの端子
間電圧Ｖを測定するものである。電圧判定回路１２は、
その電圧Ｖに基づき電圧を判定（充放電状態を判定）す
るものであり、スイッチ制御回路１２は、電圧判定回路
１２の判定に基づき上記のようなスイッチのオンオフ制
御を行うものである。また、残量演算回路１４は、電圧
Ｖに基づきエネルギー残量を演算し、表示回路１５は、
残量演算回路１４により演算されたエネルギー残量を表
示するものである。
【００２３】キャパシタＣＡ１、ＣＡ２、ＣＢ１、ＣＢ
２により直並列切り換えを行う図２（Ｂ）の回路をモデ
ルとして、全部同じ静電容量にした電圧トレースの例を
示したのが図４である。この場合には、キャパシタＣＡ
１、ＣＢ１の電圧負担が大きいので、キャパシタＣＡ
１、ＣＢ１とキャパシタＣＡ２、ＣＢ２との比をパラメ
ータＫの値とし、異なる静電容量のキャパシタＣＡ１、
ＣＢ１とキャパシタＣＡ２、ＣＢ２を用い、Ｋ＝１．１
として解析した電圧トレースの例を示したのが図５であ
り、Ｋ＝１．２として解析した電圧トレースの例を示し
たのが図６である。このようにキャパシタの差を大きく
すると、出力電圧の変化のステップは小さくなるが、最
大充電電圧の差はむしろ広がるのが観測される。
２により直並列切り換えを行う図２（Ｂ）の回路をモデ
ルとして、全部同じ静電容量にした電圧トレースの例を
示したのが図４である。この場合には、キャパシタＣＡ
１、ＣＢ１の電圧負担が大きいので、キャパシタＣＡ
１、ＣＢ１とキャパシタＣＡ２、ＣＢ２との比をパラメ
ータＫの値とし、異なる静電容量のキャパシタＣＡ１、
ＣＢ１とキャパシタＣＡ２、ＣＢ２を用い、Ｋ＝１．１
として解析した電圧トレースの例を示したのが図５であ
り、Ｋ＝１．２として解析した電圧トレースの例を示し
たのが図６である。このようにキャパシタの差を大きく
すると、出力電圧の変化のステップは小さくなるが、最
大充電電圧の差はむしろ広がるのが観測される。
【００２４】また、キャパシタＣＭの上端の電圧のトレ
ースから明らかなように、キャパシタＣＭの端子電圧
は、系の貯蔵エネルギーの残量と一定の関係を持つ。し
たがって、静電容量Ｃのキャパシタに蓄えたエネルギー
Ｕがその端子電圧Ｖから、 Ｕ＝ＣＶ2 ／２ で表せる原理を利用し、キャパシタＣＭの端子電圧を測
定することにより、上記の計算、あるいは２乗、平方根
の折れ線近似回路を使って端子電圧Ｖを貯蔵エネルギー
の残量、すなわち蓄電量に換算することができ、残量計
に簡単で正確な表示を行うことができる。
ースから明らかなように、キャパシタＣＭの端子電圧
は、系の貯蔵エネルギーの残量と一定の関係を持つ。し
たがって、静電容量Ｃのキャパシタに蓄えたエネルギー
Ｕがその端子電圧Ｖから、 Ｕ＝ＣＶ2 ／２ で表せる原理を利用し、キャパシタＣＭの端子電圧を測
定することにより、上記の計算、あるいは２乗、平方根
の折れ線近似回路を使って端子電圧Ｖを貯蔵エネルギー
の残量、すなわち蓄電量に換算することができ、残量計
に簡単で正確な表示を行うことができる。
【００２５】上記のように充電状態に応じて複数のキャ
パシタの接続を段階的に切り換えて電圧の変動を所定の
範囲に押さえるようにキャパシタ電源装置を構成する
と、簡単な電圧補償回路を付加することにより、小容
量、高効率で電圧の変動幅をさらに小さくすることがで
きる。以下にその構成例について説明する。図７は本発
明に係る接続切り換え制御キャパシタ電源装置のさらに
他の実施の形態を示す図、図８は電圧補償回路における
電圧配分の推移の例を示す図、図９はキャパシタ補助電
源を用いた例を示す図、図１０はキャパシタ補助電源を
用いた場合の動作波形の例を示す図である。図中、２１
はキャパシタ電源、２２、２２−１、２２−２は電圧補
償回路、２３、２４は電圧検出回路、２５は目標値演算
回路、２６は誤差検出回路、２７は電圧補償制御回路、
Ｃｃは電圧補償キャパシタ、Ｃｏは出力キャパシタ、Ｄ
ｃ、Ｄｏはダイオード、Ｌはチョークコイル、Ｓｗはス
イッチング素子、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２は切
り換えスイッチを示す。
パシタの接続を段階的に切り換えて電圧の変動を所定の
範囲に押さえるようにキャパシタ電源装置を構成する
と、簡単な電圧補償回路を付加することにより、小容
量、高効率で電圧の変動幅をさらに小さくすることがで
きる。以下にその構成例について説明する。図７は本発
明に係る接続切り換え制御キャパシタ電源装置のさらに
他の実施の形態を示す図、図８は電圧補償回路における
電圧配分の推移の例を示す図、図９はキャパシタ補助電
源を用いた例を示す図、図１０はキャパシタ補助電源を
用いた場合の動作波形の例を示す図である。図中、２１
はキャパシタ電源、２２、２２−１、２２−２は電圧補
償回路、２３、２４は電圧検出回路、２５は目標値演算
回路、２６は誤差検出回路、２７は電圧補償制御回路、
Ｃｃは電圧補償キャパシタ、Ｃｏは出力キャパシタ、Ｄ
ｃ、Ｄｏはダイオード、Ｌはチョークコイル、Ｓｗはス
イッチング素子、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２は切
り換えスイッチを示す。
【００２６】図７（Ａ）において、キャパシタ電源２１
は、複数のキャパシタの接続を段階的に切り換え制御し
て電圧を調整する、例えば先に図１及び図２で示したキ
ャパシタ電源である。また、図１１に示したキャパシタ
電源でもよいし、主キャパシタにその電圧の変動に応じ
て１ないし複数の電圧調整用キャパシタを段階的に直列
に接続したり、切り離したりするように構成したキャパ
シタ電源でもよい。電圧補償回路２２、２２−１又は２
２−２は、キャパシタ電源２１の電圧の変動を補償する
回路であり、キャパシタ電源２１の電圧の低下に応じて
電圧を補償する。電圧検出回路２３は、キャパシタ電源
２１の電圧を検出して、目標値演算回路２５は、キャパ
シタ電源２１の電圧に基づいて目標値を演算するもので
あり、電圧検出回路２４は、電圧補償回路の電圧を検出
するものである。誤差検出回路２６は、目標値演算回路
２５によって演算された目標値と電圧検出回路２４によ
って検出された電圧との比較を行ってその誤差を検出
し、その誤差に基づき電圧補償回路の電圧が目標値にな
るように電圧補償回路の制御を行うのが電圧補償制御回
路２７である。
は、複数のキャパシタの接続を段階的に切り換え制御し
て電圧を調整する、例えば先に図１及び図２で示したキ
ャパシタ電源である。また、図１１に示したキャパシタ
電源でもよいし、主キャパシタにその電圧の変動に応じ
て１ないし複数の電圧調整用キャパシタを段階的に直列
に接続したり、切り離したりするように構成したキャパ
シタ電源でもよい。電圧補償回路２２、２２−１又は２
２−２は、キャパシタ電源２１の電圧の変動を補償する
回路であり、キャパシタ電源２１の電圧の低下に応じて
電圧を補償する。電圧検出回路２３は、キャパシタ電源
２１の電圧を検出して、目標値演算回路２５は、キャパ
シタ電源２１の電圧に基づいて目標値を演算するもので
あり、電圧検出回路２４は、電圧補償回路の電圧を検出
するものである。誤差検出回路２６は、目標値演算回路
２５によって演算された目標値と電圧検出回路２４によ
って検出された電圧との比較を行ってその誤差を検出
し、その誤差に基づき電圧補償回路の電圧が目標値にな
るように電圧補償回路の制御を行うのが電圧補償制御回
路２７である。
【００２７】上記本発明では、目標値演算回路２５によ
りキャパシタ電源２１の電圧に基づき電圧補償回路の目
標値を演算することにより、電圧補償回路でキャパシタ
電源２１の電圧の変動を部分的に押さえる。すなわち、
電圧補償回路において、キャパシタ電源２１の電圧の変
動を完全に補償しようとする場合には、目標値演算回路
２５により一定値からキャパシタ電源２１の電圧を差し
引いた値を目標値とする。すなわち、キャパシタ電源２
１の電圧が、接続切り換え制御するたびに図８のメッシ
ュの下側に示すように２００Ｖから１４０Ｖ前後で変動
する場合、目標値演算回路２５により一定値からキャパ
シタ電源２１の電圧を差し引いた値を目標値とすると、
電圧補償回路によって補償された電圧は２００Ｖにな
る。この場合、電圧補償回路では、６０Ｖまでの電圧補
償容量が要求される。しかし、電圧の変動幅をほぼ０で
はなく、図示太線のようにＶｍｉｎ（例えば３０Ｖ）ま
でを許容すれば、目標値演算回路２５により目標値を１
／２に下げることができ、電圧補償回路では、図示メッ
シュ部分に相当する完全補償の場合の半分の３０Ｖの電
圧補償容量で賄うことができる。
りキャパシタ電源２１の電圧に基づき電圧補償回路の目
標値を演算することにより、電圧補償回路でキャパシタ
電源２１の電圧の変動を部分的に押さえる。すなわち、
電圧補償回路において、キャパシタ電源２１の電圧の変
動を完全に補償しようとする場合には、目標値演算回路
２５により一定値からキャパシタ電源２１の電圧を差し
引いた値を目標値とする。すなわち、キャパシタ電源２
１の電圧が、接続切り換え制御するたびに図８のメッシ
ュの下側に示すように２００Ｖから１４０Ｖ前後で変動
する場合、目標値演算回路２５により一定値からキャパ
シタ電源２１の電圧を差し引いた値を目標値とすると、
電圧補償回路によって補償された電圧は２００Ｖにな
る。この場合、電圧補償回路では、６０Ｖまでの電圧補
償容量が要求される。しかし、電圧の変動幅をほぼ０で
はなく、図示太線のようにＶｍｉｎ（例えば３０Ｖ）ま
でを許容すれば、目標値演算回路２５により目標値を１
／２に下げることができ、電圧補償回路では、図示メッ
シュ部分に相当する完全補償の場合の半分の３０Ｖの電
圧補償容量で賄うことができる。
【００２８】電圧補償回路２２−１、２２−２として昇
圧型のスイッチングコンバータを用いた回路の構成例を
示したのが図７（Ｂ）、（Ｃ）であり、目標値と検出電
圧との誤差に基づきスイッチング素子Ｓｗのデューティ
比を制御することにより、電圧補償キャパシタＣｃの電
圧を制御するものである。ここで、バンク全体の出力電
圧を２００Ｖとすれば、スイッチングコンバータの出力
電圧を２０Ｖに留めると、コンバータの容量は、全体の
出力容量を出力コンバータで制御して取り出す場合の１
割ですむ。例えば３５％ほどの変動があるバンクでは、
そのまま使えない用途、例えば大電力の交直変換装置、
１００ｋＶ以上の大型モータードライバなども、１０％
程度の変動に抑えれば支障なく運転することができる。
このような場合にも、目標値演算回路２５で目標値の演
算を２５％にして電圧補償回路２２により補償すること
ができる。
圧型のスイッチングコンバータを用いた回路の構成例を
示したのが図７（Ｂ）、（Ｃ）であり、目標値と検出電
圧との誤差に基づきスイッチング素子Ｓｗのデューティ
比を制御することにより、電圧補償キャパシタＣｃの電
圧を制御するものである。ここで、バンク全体の出力電
圧を２００Ｖとすれば、スイッチングコンバータの出力
電圧を２０Ｖに留めると、コンバータの容量は、全体の
出力容量を出力コンバータで制御して取り出す場合の１
割ですむ。例えば３５％ほどの変動があるバンクでは、
そのまま使えない用途、例えば大電力の交直変換装置、
１００ｋＶ以上の大型モータードライバなども、１０％
程度の変動に抑えれば支障なく運転することができる。
このような場合にも、目標値演算回路２５で目標値の演
算を２５％にして電圧補償回路２２により補償すること
ができる。
【００２９】電圧補償回路は、上記のようにスイッチン
グコンバータを用いるだけでなく、図９に示すように電
圧補償キャパシタＣｃを切り換えスイッチＳ１１、Ｓ１
２、Ｓ２１、Ｓ２２で切り換え接続してもよい。この場
合にも、切り換えスイッチＳ１１、Ｓ２１をオン、Ｓ１
２、Ｓ２２をオフにする回路と切り換えスイッチＳ１
１、Ｓ２１をオフ、Ｓ１２、Ｓ２２をオンにする回路に
より電圧補償キャパシタＣｃの接続極性を切り換え、図
１０に示すように出力電圧Ｖ（９）の変化を１／２近く
まで減少させることができる。
グコンバータを用いるだけでなく、図９に示すように電
圧補償キャパシタＣｃを切り換えスイッチＳ１１、Ｓ１
２、Ｓ２１、Ｓ２２で切り換え接続してもよい。この場
合にも、切り換えスイッチＳ１１、Ｓ２１をオン、Ｓ１
２、Ｓ２２をオフにする回路と切り換えスイッチＳ１
１、Ｓ２１をオフ、Ｓ１２、Ｓ２２をオンにする回路に
より電圧補償キャパシタＣｃの接続極性を切り換え、図
１０に示すように出力電圧Ｖ（９）の変化を１／２近く
まで減少させることができる。
【００３０】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、制御整流手段として、サイリスタ
（単方向制御整流素子）やトライアック（双方向制御整
流素子）を用いた回路で説明したが、ジャイアントトラ
ンジスタ、ＭＯＳＦＥＴその他の半導体制御素子、半導
体以外の制御素子を含み、これらを組み合わせて用いて
もよいことはいうまでもない。また、切り換え回路の制
御のための充放電状態の検出を主キャパシタの端子電圧
で行ったが、他のキャパシタタの電圧で行ってもよい。
さらに、キャパシタ電源の電圧に応じて演算を行い電圧
補償回路の目標値の設定を行うようにしたが、電圧と目
標値との対応テーブルを設定したり、他の演算により目
標値の設定を行うようにしてもよい。
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、制御整流手段として、サイリスタ
（単方向制御整流素子）やトライアック（双方向制御整
流素子）を用いた回路で説明したが、ジャイアントトラ
ンジスタ、ＭＯＳＦＥＴその他の半導体制御素子、半導
体以外の制御素子を含み、これらを組み合わせて用いて
もよいことはいうまでもない。また、切り換え回路の制
御のための充放電状態の検出を主キャパシタの端子電圧
で行ったが、他のキャパシタタの電圧で行ってもよい。
さらに、キャパシタ電源の電圧に応じて演算を行い電圧
補償回路の目標値の設定を行うようにしたが、電圧と目
標値との対応テーブルを設定したり、他の演算により目
標値の設定を行うようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、同数のキャパシタを直列接続した２組のキャ
パシタ群と、２組のキャパシタ群を直列接続する直列接
続スイッチ手段と、一方のキャパシタ群と直列接続スイ
ッチ手段との直列接続点を他方のキャパシタ群の直列接
続他端及びそれぞれのキャパシタの直列接続点に接続す
る複数のスイッチ手段からなる一方のスイッチ手段群
と、他方のキャパシタ群と直列接続スイッチ手段との直
列接続点を一方のキャパシタ群の直列接続他端及びそれ
ぞれのキャパシタの直列接続点に接続する複数のスイッ
チ手段からなる他方のスイッチ手段群と、一方のスイッ
チ手段群のいずれか１つのスイッチ手段及び該スイッチ
手段と反対側の他方のスイッチ手段群のスイッチ手段又
は前記直列接続スイッチ手段のいずれかを選択的に接続
する制御手段とを備え、複数のキャパシタの接続を切り
換え制御して電圧を調整可能にしたので、充放電の際の
全電流を負担するのは、キャパシタを全て直列に接続す
る直列接続スイッチ手段のみであり、その他のスイッチ
は、全電流の１／２の電流容量ですむ。さらに、いずれ
の段階でもキャパシタに直列に接続されるスイッチは１
個だけとなるので、スイッチに半導体を用いたときに問
題となるスイッチのオン電圧による損失も最小限にでき
る。したがって、少ない数のスイッチでキャパシタの接
続を切り換え制御して出力電圧の安定化を可能にし、簡
便な切り換えスイッチの制御でスイッチング損失を低減
することができる。
によれば、同数のキャパシタを直列接続した２組のキャ
パシタ群と、２組のキャパシタ群を直列接続する直列接
続スイッチ手段と、一方のキャパシタ群と直列接続スイ
ッチ手段との直列接続点を他方のキャパシタ群の直列接
続他端及びそれぞれのキャパシタの直列接続点に接続す
る複数のスイッチ手段からなる一方のスイッチ手段群
と、他方のキャパシタ群と直列接続スイッチ手段との直
列接続点を一方のキャパシタ群の直列接続他端及びそれ
ぞれのキャパシタの直列接続点に接続する複数のスイッ
チ手段からなる他方のスイッチ手段群と、一方のスイッ
チ手段群のいずれか１つのスイッチ手段及び該スイッチ
手段と反対側の他方のスイッチ手段群のスイッチ手段又
は前記直列接続スイッチ手段のいずれかを選択的に接続
する制御手段とを備え、複数のキャパシタの接続を切り
換え制御して電圧を調整可能にしたので、充放電の際の
全電流を負担するのは、キャパシタを全て直列に接続す
る直列接続スイッチ手段のみであり、その他のスイッチ
は、全電流の１／２の電流容量ですむ。さらに、いずれ
の段階でもキャパシタに直列に接続されるスイッチは１
個だけとなるので、スイッチに半導体を用いたときに問
題となるスイッチのオン電圧による損失も最小限にでき
る。したがって、少ない数のスイッチでキャパシタの接
続を切り換え制御して出力電圧の安定化を可能にし、簡
便な切り換えスイッチの制御でスイッチング損失を低減
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る接続切り換え制御キャパシタ電
源装置の実施の形態を示す図である。
源装置の実施の形態を示す図である。
【図２】 本発明に係る接続切り換え制御キャパシタ電
源装置の他の実施の形態を示す図である。
源装置の他の実施の形態を示す図である。
【図３】 制御回路の構成例を示す図である。
【図４】 キャパシタＣＡ１、ＣＡ２、ＣＢ１、ＣＢ２
の直並列切り換えによる電圧トレースの例を示す図であ
る。
の直並列切り換えによる電圧トレースの例を示す図であ
る。
【図５】 キャパシタＣＡ１、ＣＡ２、ＣＢ１、ＣＢ２
の直並列切り換えによる電圧トレースの例を示す図であ
る。
の直並列切り換えによる電圧トレースの例を示す図であ
る。
【図６】 キャパシタＣＡ１、ＣＡ２、ＣＢ１、ＣＢ２
の直並列切り換えによる電圧トレースの例を示す図であ
る。
の直並列切り換えによる電圧トレースの例を示す図であ
る。
【図７】 本発明に係る接続切り換え制御キャパシタ電
源装置のさらに他の実施の形態を示す図である。
源装置のさらに他の実施の形態を示す図である。
【図８】 電圧補償回路における電圧配分の推移の例を
示す図である。
示す図である。
【図９】 キャパシタ補助電源を用いた例を示す図であ
る。
る。
【図１０】 キャパシタ補助電源を用いた場合の動作波
形の例を示す図である。
形の例を示す図である。
【図１１】 コンデンサ電池の直並列切り換えを行う電
源装置の構成例を示す図である。
源装置の構成例を示す図である。
ＣＡ１〜ＣＡ３、ＣＢ１〜ＣＢ３…キャパシタ、ＳＳ、
ＳＡ１〜ＳＡ３、ＳＢ１〜ＳＢ３…スイッチ
ＳＡ１〜ＳＡ３、ＳＢ１〜ＳＢ３…スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡村 廸夫 神奈川県横浜市南区南太田町２丁目19番６ 号 (72)発明者 山岸 政章 神奈川県横浜市金沢区福浦１丁目１番１号 株式会社パワーシステム内 (72)発明者 最上 明矩 東京都昭島市武蔵野三丁目１番２号 日本 電子株式会社内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA05 CA12 CC02 FA06 5G065 AA00 AA01 AA08 DA04 EA01 GA09 HA04 JA05 KA02 KA05 LA01 MA10 NA01
Claims (7)
- 【請求項１】 複数のキャパシタの接続を切り換え制御
して電圧を調整可能にした接続切り換え制御キャパシタ
電源装置であって、同数のキャパシタを直列接続した２
組のキャパシタ群と、２組のキャパシタ群を直列接続す
る直列接続スイッチ手段と、一方のキャパシタ群と直列
接続スイッチ手段との直列接続点を他方のキャパシタ群
の直列接続他端及びそれぞれのキャパシタの直列接続点
に接続する複数のスイッチ手段からなる一方のスイッチ
手段群と、他方のキャパシタ群と直列接続スイッチ手段
との直列接続点を一方のキャパシタ群の直列接続他端及
びそれぞれのキャパシタの直列接続点に接続する複数の
スイッチ手段からなる他方のスイッチ手段群と、一方の
スイッチ手段群のいずれか１つのスイッチ手段及び該ス
イッチ手段と反対側の他方のスイッチ手段群のスイッチ
手段又は前記直列接続スイッチ手段のいずれかを選択的
に接続する制御手段とを備えたことを特徴とする接続切
り換え制御キャパシタ電源装置。 - 【請求項２】 前記直列接続スイッチ手段及び各スイッ
チ手段は、逆並列接続した整流素子と制御整流素子から
なることを特徴とする請求項１記載の接続切り換え制御
キャパシタ電源装置。 - 【請求項３】 複数のキャパシタの接続を切り換え制御
して電圧を調整可能にした接続切り換え制御キャパシタ
電源装置であって、同数のキャパシタを直列接続した２
組のキャパシタ群と、２組のキャパシタ群を直列接続す
る直列接続スイッチ手段と、一方のキャパシタ群と直列
接続スイッチ手段との直列接続点を他方のキャパシタ群
の直列接続他端及びそれぞれのキャパシタの直列接続点
に接続する複数のスイッチ手段からなる一方のスイッチ
手段群と、他方のキャパシタ群と直列接続スイッチ手段
との直列接続点を一方のキャパシタ群の直列接続他端及
びそれぞれのキャパシタの直列接続点に接続する複数の
スイッチ手段からなる他方のスイッチ手段群と、一方の
スイッチ手段群のいずれか１つのスイッチ手段及び該ス
イッチ手段と反対側の他方のスイッチ手段群のスイッチ
手段又は前記直列接続スイッチ手段のいずれかを選択的
に接続する制御手段と、を備えると共に、主キャパシタ
バンクに前記２組のキャパシタ群を直列に接続し、制御
手段により２組のキャパシタ群の各キャパシタの直並列
接続を制御して電圧の調整を行うように構成したことを
特徴とする接続切り換え制御キャパシタ電源装置。 - 【請求項４】 前記直列接続スイッチ手段及び各スイッ
チ手段は、逆並列接続した整流素子と制御整流素子から
なることを特徴とする請求項３記載の接続切り換え制御
キャパシタ電源装置。 - 【請求項５】 複数のキャパシタの接続を切り換え制御
して電圧を調整可能にした接続切り換え制御キャパシタ
電源装置であって、充電状態に応じて複数のキャパシタ
の接続を段階的に切り換え制御するキャパシタ電源と、
キャパシタ電源に直列に接続して電圧を補償する電圧補
償回路と、キャパシタ電源の電圧に応じて電圧補償回路
により補償する電圧の設定を制御する制御回路とを備え
たことを特徴とする接続切り換え制御キャパシタ電源装
置。 - 【請求項６】 電圧補償回路は、スイッチングコンバー
タであることを特徴とする請求項５記載の接続切り換え
制御キャパシタ電源装置。 - 【請求項７】 電圧補償回路は、極性を反転させてキャ
パシタを接続する回路であることを特徴とする請求項５
記載の接続切り換え制御キャパシタ電源装置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP05241199A JP3487780B2 (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 接続切り換え制御キャパシタ電源装置 |
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| US09/516,570 US6317343B1 (en) | 1999-03-01 | 2000-03-01 | Capacitor power supply with switches to decrease variations in output voltage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05241199A JP3487780B2 (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 接続切り換え制御キャパシタ電源装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000253572A true JP2000253572A (ja) | 2000-09-14 |
| JP3487780B2 JP3487780B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=12914055
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| US (1) | US6317343B1 (ja) |
| EP (1) | EP1035637A3 (ja) |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002016673A1 (en) | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Hideo Yoshida | Electrochemical treating method such as electroplating and electrochemical reaction device therefor |
| JP2005287110A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Toko Electric Corp | キャパシタ蓄電装置 |
| US7247816B2 (en) | 2002-02-04 | 2007-07-24 | Ricoh Company, Ltd. | Heating apparatus, fixing apparatus, and image forming apparatus |
| JP2011239603A (ja) * | 2010-05-12 | 2011-11-24 | Tamura Seisakusho Co Ltd | 充放電システム |
| US8633669B2 (en) | 2010-12-24 | 2014-01-21 | Marc Henness | Electrical circuit for controlling electrical power to drive an inductive load |
| JP2016184302A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 日本電気株式会社 | 電源制御システムおよび電源制御方法 |
| KR20190052400A (ko) * | 2017-11-08 | 2019-05-16 | 충북대학교 산학협력단 | 분할 커패시터의 고효율 단계별 충전방법 및 장치 |
| CN112271717A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-01-26 | 成都天锐星通科技有限公司 | 一种供电电路及电子设备 |
| CN112740531A (zh) * | 2018-09-25 | 2021-04-30 | 西门子能源全球有限公司 | 可切换的纵向电压源、具有纵向电压源的直流传输系统和运行纵向电压源的方法 |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002034179A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Toshiba Corp | 電力制御装置 |
| US6563235B1 (en) * | 2000-10-03 | 2003-05-13 | National Semiconductor Corporation | Switched capacitor array circuit for use in DC-DC converter and method |
| JP2002315308A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-25 | Fujitsu Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータ及び記憶装置 |
| JP2003111286A (ja) * | 2001-10-02 | 2003-04-11 | Okumura Laboratory Inc | 並列モニタつきバンク切り換えキャパシタ蓄電装置 |
| US6791210B2 (en) * | 2002-06-20 | 2004-09-14 | Intel Corporation | Cyclic regulation apparatus, system, and method |
| US6798162B2 (en) | 2002-07-17 | 2004-09-28 | Siemens Vdo Automotive Inc. | 12/42 volt DC brush motor control system |
| EP1641099A1 (en) * | 2004-09-24 | 2006-03-29 | Conception et Développement Michelin S.A. | Detachable charge control circuit for balancing the voltage of supercapacitors connected in series |
| US7109686B2 (en) * | 2004-11-15 | 2006-09-19 | Ise Corporation | System and method for precharging and discharging a high power ultracapacitor pack |
| GB2444093B (en) * | 2006-11-22 | 2009-05-20 | Measurement Specialities Europ | Method and apparatus for providing power to an electronic system |
| JP5566568B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2014-08-06 | ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル | 電源電圧発生回路 |
| DE102007060329A1 (de) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Kondensatorenblock aus miteinander verschaltbaren Kondensatoren und Verfahren zum Be- und Entladen desselben |
| CN102077454B (zh) * | 2008-06-27 | 2016-05-11 | Abb研究有限公司 | 电池能量源装置和电压源转换器系统 |
| FI121067B (fi) | 2009-01-12 | 2010-06-30 | Kone Corp | Kuljetusjärjestelmä |
| DE102009024374A1 (de) * | 2009-06-09 | 2010-12-16 | Audi Ag | Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Verbrauchers |
| EP2452426B1 (en) * | 2009-07-07 | 2014-12-17 | Auckland UniServices Limited | Transformer and priming circuit therefor |
| DE102009034596A1 (de) * | 2009-07-24 | 2011-02-03 | Continental Automotive Gmbh | Parallelschaltung von Energiespeichern mit schaltbarer Ausgleichszelle |
| CA2716022C (en) | 2010-09-30 | 2019-03-12 | Light-Based Technologies Incorporated | Apparatus and methods for supplying power |
| DE102010021403A1 (de) | 2010-05-25 | 2011-12-01 | Audi Ag | Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes |
| US20120025614A1 (en) * | 2010-07-28 | 2012-02-02 | Pasi Taimela | Uninterruptible Power Supply Apparatus and Methods Using Reconfigurable Energy Storage Networks |
| DE102010041029A1 (de) * | 2010-09-20 | 2012-03-22 | Sb Limotive Company Ltd. | Verfahren zur Inbetriebnahme eines Batteriesystems mit einem Gleichspannungszwischenkreis |
| EP2469693B1 (en) * | 2010-12-23 | 2017-10-18 | Nxp B.V. | Power management device and method for harvesting discontinuous power source |
| EP2498368B1 (en) * | 2011-03-09 | 2014-08-06 | NIM Energy | Electrical energy buffering system |
| DE102012001390A1 (de) * | 2012-01-26 | 2013-08-01 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Herstellen eines Energiespeichers und Energiespeicher |
| DE102012204965A1 (de) * | 2012-03-28 | 2013-10-02 | Robert Bosch Gmbh | Batteriesystem, Kraftfahrzeug mit Batteriesystem und Verfahren zur Inbetriebnahme eines Batteriesystems |
| US9553517B2 (en) | 2013-03-01 | 2017-01-24 | Fllexgen Power Systems, Inc. | Hybrid energy storage system and methods |
| WO2014169186A2 (en) | 2013-04-11 | 2014-10-16 | Lion Semiconductor Inc. | Apparatus, systems, and methods for providing a hybrid voltage regulator |
| EP3241262B1 (en) | 2014-12-30 | 2020-08-19 | Flexgen Power Systems, Inc. | Transient power stabilization device with active and reactive power control |
| FR3039313B1 (fr) * | 2015-07-23 | 2019-07-26 | Blue Solutions | Dispositif reconfigurable de stockage d'energie par effet capacitif, systeme d'alimentation et vehicule electrique integrant ce dispositif |
| US10205313B2 (en) | 2015-07-24 | 2019-02-12 | Symptote Technologies, LLC | Two-transistor devices for protecting circuits from sustained overcurrent |
| CN108292837B (zh) | 2015-09-21 | 2020-01-17 | 西普托特技术有限责任公司 | 用于保护电路的单晶体管器件以及方法 |
| JP6631174B2 (ja) * | 2015-11-06 | 2020-01-15 | 株式会社Ihi | 充電制御装置 |
| US11043979B2 (en) * | 2017-08-08 | 2021-06-22 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Transmission device and communication system |
| US10601311B2 (en) | 2018-02-13 | 2020-03-24 | Lion Semiconductor Inc. | Circuits and methods for hybrid 3:1 voltage regulators |
| GB2592247B (en) * | 2020-02-21 | 2023-09-20 | Dyson Technology Ltd | Reconfigurable battery pack |
| GB2592248B (en) * | 2020-02-21 | 2023-10-11 | Dyson Technology Ltd | Reconfigurable battery pack |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3497792A (en) | 1967-11-20 | 1970-02-24 | Westinghouse Electric Corp | High voltage to low voltage inverters |
| JPS60131074A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-12 | Toshiba Corp | 多倍圧整流回路 |
| US5364801A (en) * | 1990-12-17 | 1994-11-15 | Texas Instruments Incorporated | Method of forming a charge pump circuit |
| EP0513920B1 (en) * | 1991-05-15 | 1995-11-08 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Apparatus for operating discharge lamps |
| JP2596314B2 (ja) * | 1993-05-31 | 1997-04-02 | 日本電気株式会社 | スイッチング電源回路 |
| JPH07231648A (ja) * | 1994-02-15 | 1995-08-29 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源装置 |
| US5414614A (en) | 1994-06-06 | 1995-05-09 | Motorola, Inc. | Dynamically configurable switched capacitor power supply and method |
| JPH0947018A (ja) | 1995-07-25 | 1997-02-14 | Sony Corp | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| US5734205A (en) * | 1996-04-04 | 1998-03-31 | Jeol Ltd. | Power supply using batteries undergoing great voltage variations |
| JP3224744B2 (ja) * | 1996-07-08 | 2001-11-05 | 富士通株式会社 | 降圧型ｄｃ−ｄｃレギュレータ |
| US5886887A (en) * | 1997-03-27 | 1999-03-23 | Integrated Memory Technologies, Inc. | Voltage multiplier with low threshold voltage sensitivity |
| EP0899946A3 (en) * | 1997-08-26 | 2001-08-16 | Eastman Kodak Company | Image sensor electronics |
-
1999
- 1999-03-01 JP JP05241199A patent/JP3487780B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-03-01 US US09/516,570 patent/US6317343B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-01 EP EP00301666A patent/EP1035637A3/en not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002016673A1 (en) | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Hideo Yoshida | Electrochemical treating method such as electroplating and electrochemical reaction device therefor |
| US7247816B2 (en) | 2002-02-04 | 2007-07-24 | Ricoh Company, Ltd. | Heating apparatus, fixing apparatus, and image forming apparatus |
| US7546050B2 (en) | 2002-02-04 | 2009-06-09 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing apparatus including a fixing roller and a pressurization roller |
| JP2005287110A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Toko Electric Corp | キャパシタ蓄電装置 |
| JP2011239603A (ja) * | 2010-05-12 | 2011-11-24 | Tamura Seisakusho Co Ltd | 充放電システム |
| US8633669B2 (en) | 2010-12-24 | 2014-01-21 | Marc Henness | Electrical circuit for controlling electrical power to drive an inductive load |
| JP2016184302A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 日本電気株式会社 | 電源制御システムおよび電源制御方法 |
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