JP2000324712A

JP2000324712A - 電気二重層コンデンサ装置とその電圧制御方法

Info

Publication number: JP2000324712A
Application number: JP2000065496A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ota; 宏志太田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2000-11-24
Anticipated expiration: 2020-03-09
Also published as: JP3982142B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電気二重層コンデンサ装置３００の端子間電圧
を高精度で均等化し電力供給を高効率で行なう。【解決手段】電気二重層コンデンサ１、１ａ、１ｂに電
圧検出回路５０と放電回路６０を接続し、正極端子３０
２と負極端子３０４の間に電流制御回路３０８と電流電
源３０６を配置し、充電時にいずれかの端子間電圧が定
格電圧に到達した後、充電電流を停止し、端子間電圧を
放電によって均等化電圧に向けて電圧降下し、電圧調整
を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気二重層コンデン
サ装置、特に、自動車や鉄道などの車両、モータ駆動補
助電源として利用可能な電気二重層コンデンサ装置の電
圧制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例１（ＵＳ５７８３９２８）の回路
構成を図１３に示す。電気二重層コンデンサ１ａ、１
ｂ、１が直列に接続された電気二重層コンデンサ装置で
ある。その正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂから充電を
行なう。１段の電気二重層コンデンサの正極端子３Ａ、
負極端子３Ｂに対して並列に電流バイパス回路１６が配
置される。抵抗１３と抵抗１５の抵抗比で三端子シャン
トレギュレータ７の動作電圧が決まる。電気二重層コン
デンサの充電上限電圧が均等化電圧として設定される。
三端子シャントレギュレータ７がオンし、抵抗５に電流
が流れるとＰＮＰトランジスタ９がオンされ、抵抗１１
を通して充電電流がバイパスされる。

【０００３】従来例１の充電動作の一例を図１４に示
す。電気二重層コンデンサ１ａの容量Ｃ_1aが１０００
Ｆ、電気二重層コンデンサ１ｂの容量Ｃ_1bが１１５０Ｆ
であり、１０Ａの定電流で充電を行なう。また、初期電
圧はともに０Ｖで、充電上限電圧Ｖ_Hは２．５Ｖであ
る。このとき、図１４に示すように、容量の小さな電気
二重層コンデンサ１ａの方が先に充電上限電圧Ｖ_Hに到
達する。そして、時間ΔＴだけ遅れて電気二重層コンデ
ンサ１ｂが充電上限電圧Ｖ_Hに到達する。このΔＴは、
充電電流をＩとすると、ΔＴ＝（Ｃ_1b−Ｃ_1a）・Ｖ_H／
Ｉ＝３７．５秒で近似できる。

【０００４】次に従来例２（ＵＳ５９８２０５０）につ
いて説明する。従来例２では、電気二重層コンデンサに
対してツェナーダイオードを含む回路を並列に配置し、
各電気二重層コンデンサの端子間電圧をほぼツェナー電
圧にクランプして均等化するように構成されている。

【０００５】また、従来例３（特開平１０−２０１０９
１）では直列接続された各段の電気二重層コンデンサに
対して、それぞれ並列に接続された電圧調整素子と、電
気二重層コンデンサと電圧調整素子との間に配された放
電制御用スイッチ手段と、この放電制御用スイッチ手段
を駆動する操作用スイッチ手段を備えている。アクセサ
リスイッチによって比較動作が起動され、各段の電気二
重層コンデンサの端子間電圧が基準電圧と比較判断され
て、電圧調整が行なわれる。

【０００６】また、従来例４（ＵＳ５９３２９３２）で
は、電気二重層コンデンサ以外にフライングコンデンサ
と呼ばれる電圧補正用コンデンサを設ける。各電気二重
層コンデンサから電圧補正用コンデンサに電荷の移動を
順次行なって、端子間電圧の均一化を行なう手法が示さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】電気二重層コンデンサ
装置において、端子間電圧の均等化は重要である。ばら
つきが大きくなると、充電・電力放出の機能が低下し、
補助電源としての役割を失うからである。

【０００８】従来例１では、上記ΔＴの間にバイパスさ
れた充電電流Ｉによる発熱Ｐが発生する。Ｐ≒Ｉ・Ｖ_H
＝１０Ａ・２．５Ｖ＝２５Ｗである。このために、ＰＮ
Ｐトランジスタ９と抵抗１１には、大きな許容熱容量の
素子が必要となり、小型化、放熱上の問題があった。特
に急速充電の用途では、充電電流Ｉの値が数１０Ａ〜数
１００Ａに達するので発熱量もさらに増大する。また、
電気二重層コンデンサの均等化電圧は充電上限電圧Ｖ_H
に設定されるため、均等化電圧を変更する自由度が制限
されていた。

【０００９】従来例２ではツェナーダイオードを用いて
いるために必要な精度を確保しにくい。さらに、温度ド
リフトの影響もあり、実用上の精度を達成するのが困難
であった。

【００１０】従来例３では、充電動作中に各電気二重層
コンデンサの端子間電圧を基準電圧と比較するように回
路が設けられている。定電圧電源であるオルタネータか
ら充電を行ない、アクセサリスイッチをオンして各電気
二重層コンデンサの電圧調整を行なう。したがって、基
本的な手法は上記従来例１、２と同様である。また、エ
ンジン停止後に手動でアクセサリスイッチを操作して電
気二重層コンデンサの電圧調整を行なうことが示されて
いるが、人間による操作を必要とする。従来例４では、
各電気二重層コンデンサをフライングコンデンサに接続
するための回路構成が複雑になる。

【００１１】本発明では、電気二重層コンデンサの端子
間電圧の均等化に伴う発熱を小さくし、均等電圧の設定
範囲を広くとれるようにする。また、電気二重層コンデ
ンサ装置の電力効率を向上しようとする。また、電気二
重層コンデンサの長期使用を達成しようとする。さら
に、個々の電気二重層コンデンサの特性にばらつきがあ
る場合にも、それを補償して電気二重層コンデンサ装置
としての安定した動作を自動的に得ることを目的とす
る。

【００１２】また、ダイナミックな運転動作を行なうな
かで、確実に端子間電圧の均等化を達成し、高効率の電
力供給を安定して実行できるようにする。また、補助電
源としての電力効率を向上しようとする。また、運転維
持を容易に行なうことができる電気二重層コンデンサ装
置を得ようとする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の態様１は、複数
の電気二重層コンデンサが直列接続された電気二重層コ
ンデンサ装置において、電気二重層コンデンサの少なく
とも２段に対して放電回路と電圧検出回路が設けられ、
前記電気二重層コンデンサの端子間電圧が前記電圧検出
回路によって検出され、充電電流によって前記端子間電
圧が電圧上昇され、前記端子間電圧の１つが第１の電圧
Ｖ₁に到達された後に前記充電電流が停止され、前記端
子間電圧の調整時に、第２の電圧Ｖ₂（第１の電圧Ｖ₁＞
第２の電圧Ｖ₂）よりも高い前記端子間電圧が前記放電
回路によって電圧降下され、第２の電圧Ｖ₂以下の前記
端子間電圧が保持されてなることを特徴とする電気二重
層コンデンサ装置を提供する。

【００１４】態様２は、前記放電回路と前記電圧検出回
路が設けられた少なくとも２段の前記電気二重層コンデ
ンサについては、前記端子間電圧のすべてがほぼ第１の
電圧Ｖ₁に到達されてなる態様１に記載の電気二重層コ
ンデンサ装置を提供する。

【００１５】態様３は、前記放電回路と前記電圧検出回
路が設けられた少なくとも２段の前記電気二重層コンデ
ンサについては、前記端子間電圧が前記放電回路によっ
て電圧降下され、それぞれ第２の電圧Ｖ₂に達した時点
で前記放電回路による電圧降下が停止されてなる態様１
に記載の電気二重層コンデンサ装置を提供する。

【００１６】態様４は、電気二重層コンデンサの段数を
Ｎとすると、３０２５≧Ｎ≧３６であり、電気二重層コ
ンデンサ装置の放電開始電圧が１００Ｖ以上である態様
１、２または３に記載の電気二重層コンデンサ装置を提
供する。

【００１７】態様５は、電気二重層コンデンサの段数を
Ｎとすると、３０≧Ｎ≧３であり、電気二重層コンデン
サ装置の放電開始電圧が５０Ｖ以下である態様１、２ま
たは３に記載の電気二重層コンデンサ装置を提供する。

【００１８】態様６は、複数の電気二重層コンデンサが
直列接続された電気二重層コンデンサ装置の電圧制御方
法において、電気二重層コンデンサの少なくとも２段に
対して放電回路と電圧検出回路を設け、前記電気二重層
コンデンサの端子間電圧を前記電圧検出回路で検出し、
充電電流によって前記端子間電圧を電圧上昇し、前記端
子間電圧の１つが第１の電圧Ｖ₁に到達した後に前記充
電電流を停止し、前記端子間電圧の調整時に、第２の電
圧Ｖ₂（第１の電圧Ｖ₁＞第２の電圧Ｖ₂）よりも高い前
記端子間電圧を前記放電回路によって電圧降下し、第２
の電圧Ｖ₂以下の前記端子間電圧を保持することを特徴
とする電気二重層コンデンサ装置の電圧制御方法を提供
する。

【００１９】態様７は、複数の電気二重層コンデンサが
直列接続された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の少なくとも２段に対して放電
回路と電圧検出回路が設けられており、前記電気二重層
コンデンサの端子間電圧を検出するように前記電圧検出
回路が設けられ、前記電圧検出回路によって検出された
前記端子間電圧が第１の電圧Ｖ₁に到達したときに充電
が停止されるように電流制御回路が設けられ、第２の電
圧Ｖ₂（第１の電圧Ｖ₁＞第２の電圧Ｖ₂）よりも高い前
記端子間電圧を第２の電圧Ｖ₂に向かって電圧降下する
ように放電させかつ第２の電圧Ｖ₂以下の前記端子間電
圧を放電させない放電回路が設けられていることを特徴
とする電気二重層コンデンサ装置を提供する。

【００２０】態様８は、複数の電気二重層コンデンサが
直列接続された電気二重層コンデンサ装置の電圧制御方
法において、前記電気二重層コンデンサの少なくとも２
段の端子間電圧を検出し、前記端子間電圧の１つが第１
の電圧Ｖ₁以上になったときに充電を停止し、第２の電
圧Ｖ₂（第１の電圧Ｖ₁＞第２の電圧Ｖ₂）よりも高い前
記端子間電圧を放電し、第２の電圧Ｖ₂以下の前記端子
間電圧を放電しないことを特徴とする電気二重層コンデ
ンサ装置の電圧制御方法を提供する。

【００２１】態様９は、複数の電気二重層コンデンサが
直列接続された電気二重層コンデンサ装置の電圧制御回
路において、前記電気二重層コンデンサの少なくとも２
段に対して放電制御手段と電圧判断手段が設けられてお
り、前記電気二重層コンデンサの端子間電圧が判断され
るように前記電圧判断手段が設けられ、前記端子間電圧
の１つが前記電圧判断手段により第１の電圧Ｖ₁に到達
したと判断されたときに充電を停止する充電停止信号を
出力する表示等手段が設けられ、第２の電圧Ｖ ₂（第１
の電圧Ｖ₁＞第２の電圧Ｖ₂）よりも高い前記端子間電圧
が第２の電圧Ｖ₂に向かって電圧降下するように放電さ
せかつ第２の電圧Ｖ₂以下の前記端子間電圧を放電させ
ない前記放電制御回路が設けられていることを特徴とす
る電気二重層コンデンサ装置の電圧制御回路を提供す
る。

【００２２】上記の各態様において、全段の電気二重層
コンデンサに対して、それぞれ電圧検出回路と放電回路
を設けることが好ましい。また、用途に応じて放電回路
の放電抵抗値を決定することが好ましい。

【００２３】

【発明の実施の形態】まず、本発明の構成例１について
図１を参照して説明する。図１に示すように電圧検出回
路５０は、各段の電気二重層コンデンサ１、１ａ、１ｂ
（以下セルと呼ぶ）の正極端子３０２と負極端子３０４
の間に対応して接続されている。そして、各セルの端子
間電圧が、あらかじめ設定した電圧（上記の第２の電圧
Ｖ₂）を超えているか否かを判定する。放電回路６０
は、電圧検出回路５０が第２の電圧Ｖ₂を超えていると
判定したとき、前記セルから電圧調整のために放電電流
を流す。電気二重層コンデンサ装置３００中に、各セル
の特性に合わせて電圧検出回路５０と放電回路６０を設
ける。図１の例では全段に配置している。

【００２４】一方、端子間電圧が第１の電圧Ｖ₁以上で
あると電圧検出回路５０が判定したときは、電流電源３
０６と電気二重層コンデンサ装置３００の間に配置した
電流制御回路３０８で充電電流を遮断する。充電後、第
２の電圧Ｖ₂を超えて充電されている各セルのみから、
端子間電圧が放電回路６０によって徐々に電圧降下され
る。以下の具体例の説明においては、第１の電圧Ｖ₁と
してＶ_u、第２の電圧Ｖ ₂としてＶ_eを用いる。また、Ｖ_e
とＶ_uを定数として説明を行なうが、時間の経過や使用
状態に応じて自動可変または設定変更することもでき
る。図６に電圧変化の状態の一例を示す。端子間電圧が
第２の電圧Ｖ_eに到達したときに、各セルの電圧調整の
放電が停止され、端子間電圧が第２の電圧Ｖ_eにほぼ一
致する。

【００２５】しかし、充電完了時に必ずしもすべてのセ
ルの端子間電圧が均等化電圧となる第２の電圧Ｖ_eを超
えて充電されていることを要しない。端子間電圧が均等
化電圧を超えているセルは、均等化電圧に向けて放電さ
れる。一方、端子間電圧が均等化電圧以下であるセルは
放電されない（図２のＴ₀−Ｔ₈期間の端子間電圧Ｖ_bの
波形を参照）。しかし、この両者の電圧差は時間の経過
とともに縮小できる。均等化電圧まで放電させる電圧調
整の動作を繰り返し行えば、すべてのセルの端子間電圧
が均等化電圧にほぼ一致することになる（図２を参
照）。

【００２６】期間ｔ_cにおいて充電が行なわれ、端子間
電圧Ｖ_aとＶ_bが上昇する。時刻Ｔ₂において、端子間電
圧Ｖ_aが第１の電圧Ｖ_uに到達し、充電が停止される。そ
して、期間ｔ_dにおいて、端子間電圧Ｖ_aは電圧調整のた
めに放電されて電圧降下する。第２の電圧Ｖ_eに到達し
ていない端子間電圧Ｖ_bはそのまま維持される。時刻Ｔ₃
において電気二重層コンデンサ装置から電力放出が行な
われ、端子間電圧は降下する。時刻Ｔ₅で電力放出が停
止する。

【００２７】時刻Ｔ₅から電気二重層コンデンサ装置が
待機状態に入り、時刻Ｔ₆から充電がふたたび開始され
る。同様に時刻Ｔ₈で他のセル（図示を省略している）
の端子間電圧が第１の電圧Ｖ_uに到達して充電が停止さ
れる。したがって、時刻Ｔ₂で第１の電圧Ｖ_uに到達して
いたセルが、別の動作タイミング、つまり、図２の時刻
Ｔ₈では第１の電圧Ｖ_u未満で充電が停止することがあ
る。

【００２８】充電停止後、端子間電圧はそのセルの内部
直列等価抵抗と充電電流との積で決まる電圧分だけ端子
間電圧が降下する。充電電流が流れなくなり、セルに蓄
積された電荷量によってのみ端子間電圧が決まるからで
ある。内部直列等価抵抗は一般的にミリオームの桁であ
って、電圧降下の状態は微小レベルであり、図２におい
てはその波形変化の図示を省略している。

【００２９】本発明は、充電・電力放出をダイナミック
に繰り返して実行しながら、自動的に端子間電圧の均等
化が行なわれるように構成した。また、充電電流をその
ままバイパスする従来例１とは構成が異なり、電力損失
を低減できる。また、外部から手動操作をすることな
く、各セルの特性に応じて電圧調整用の放電電流を制御
する。したがって、電気二重層コンデンサの利点である
大電流入出力の特性を損なうことなく、均等化のための
発熱を小さくできる。

【００３０】電圧検出回路と放電回路はトランジスタや
個別部品などを用いたアナログ回路で構成できる。この
場合、安価に回路を構成でき安定した動作を容易に達成
できる。また、集積回路でも回路を構成できる。電圧検
出結果は電圧検出回路５０の動作電流、またはその電流
を電圧変換した信号出力でもよい。

【００３１】放電回路６０に用いるスイッチング素子
は、例えばトランジスタや半導体素子等である。このス
イッチング素子は信号出力に基づきオン、オフする。す
なわち、端子間電圧が均等化電圧を超えているときに
は、スイッチング素子をオンさせ、抵抗を通してセルか
ら電圧調整のための放電電流を流す。

【００３２】一方、セルの端子間電圧が均等化電圧にな
ったときには、スイッチング素子をオフさせる。オフ状
態の電圧検出回路５０側にはほとんど電流が流れないの
で、セルの端子間電圧は目標とする均等化電圧に維持さ
れる。

【００３３】本発明においては、充電電流とは関係な
く、端子間電圧を調整しようとするセルからの放電のみ
を考慮すればよい。このため、放電回路に設けられた放
電電流を流す放電抵抗の値は、従来に比して大きく設定
できる。抵抗値を大きく設定できるので放電電流を小さ
くでき、発熱を抑制できる。ただし、均等化電圧に至る
までの時間が長くなるので、この時間と許容できる発熱
量の間で最適な抵抗値を決める。この抵抗は可変抵抗と
してもよい。図２中の端子間電圧Ｖ_aの破線部分が放電
を実行する期間である。

【００３４】電圧検出回路５０は、セルの端子間電圧が
上記の第１の電圧Ｖ_uを超えているか否かを判断し、判
断結果を信号出力する。表示手段を設けて端子間電圧が
第１の電圧Ｖ_uを超えた際に、その信号出力を表示する
こともできる。これにより、各セル毎に配置された表示
手段によって、人間が各セルの状態を直視できる。さら
に、電気二重層コンデンサ装置の両側端子における端子
間電圧が、充電装置側で独自に設定された電圧を超えた
場合に、充電電流の供給を自動停止させるように構成す
ることが好ましい。

【００３５】なお、本発明に用いる電源は電流電源であ
り、時間とともに供給する電流値が可変できるものであ
ってもよい。好ましくは定電流電源とする。その値は数
Ａから数１００Ａが使用でき、電気二重層コンデンサの
種別や用途に応じて設定する。

【００３６】本発明では、上記信号出力を充電装置側に
対し送出し、充電電流を停止させる。このとき、少なく
とも１段のセルの端子間電圧が第１の電圧Ｖ_uを超えれ
ば、充電電流の供給を停止させればよい。従来例におい
て、このような停止を行なうと各セルの端子間電圧にば
らつきを生ずる。

【００３７】本発明においては、ある状態において各セ
ルの端子間電圧がばらつきを有していても、動作を行な
いつつ、時間の経過とともに各セルの端子間電圧を均等
化電圧にほぼ一致させるように作用する。また、端子間
電圧が大きくばらついている場合でも、均等化電圧に一
致させる電圧調整の動作を繰り返して行なうことで、い
ずれは、ある時点において、すべてのセルが均等化電圧
にほぼ一致するように作用する。

【００３８】また、本発明の態様として、電気二重層コ
ンデンサ、電圧検出回路、放電回路、および表示回路の
いずれか少なくとも一つは、収納箱に収納できる。電気
二重層コンデンサの特性から急速充放電が可能で、移
動、設置等が容易である。放熱等の考慮は不要なため、
構造的にも一層集約した形で構成できる。

【００３９】また、本発明では、上記の複数の電気二重
層コンデンサが直列接続された電気二重層コンデンサ装
置において、電気二重層コンデンサの２段以上に対して
放電回路と電圧検出回路を設けているが、電気二重層コ
ンデンサの１段のみに対して放電回路と電圧検出回路を
設けた場合にも適用できる。例えば容量が大きい電気二
重層コンデンサ（セルＡ）と容量が小さい電気二重層コ
ンデンサ（セルＢ）を直列に接続した装置とし、セルＢ
のみに対して放電回路と電圧検出回路を設ける。充電に
よりセルＢの端子間電圧がＶ_uに到達したときに充電を
停止させ、Ｖ_eまで放電させる。充電によりセルＡの端
子間電圧がＶ_e以下となっている場合はセルＡとセルＢ
の端子間電圧を均等化させることができる。

【００４０】本発明において、電圧検出回路と放電回路
は図１に示すように各セル毎に対応して設けることが好
ましい。しかし、図３に示すように、少なくとも１組の
電圧検出回路５０と放電回路６０を設けても本発明の効
果を得ることができる。図３では、特性がほぼ揃った２
つのセルに対して、電圧検出回路５０と放電回路６０の
１組が設けられている。なお、図３に示すように、電気
二重層コンデンサの等価回路は内部直列等価抵抗と理想
的なコンデンサの直列回路で表現される。厳密には、こ
の直列回路のコンデンサに対して並列抵抗が存在する。
しかし、この並列抵抗は大きな抵抗値を有しているの
で、本発明においては無視できる。

【００４１】また、図４に示すように、２つのセルのみ
に対して電圧検出回路５０と放電回路６０を設けてもよ
い。各セルに対して、一対一に設けるのではなく、装置
全体のなかで間引きして設けることができる。これは、
電気二重層コンデンサ装置として、ダイナミックな運転
を行ないながら、各セルの端子間電圧を全体として均等
化されるようにできるからである。つまり、一定の時間
内、例えば、数時間から１日の間において、各セルの端
子間電圧の差が縮小される方向に電圧調整できる。この
とき電圧検出回路５０と放電回路６０を設けるセルとし
ては、相対的に容量が小さいセルを選択することが必要
である。

【００４２】図５は構成例１の回路例である。直列接続
された電気二重層コンデンサ１ａ、１ｂ、１を有する電
気二重層コンデンサ装置３００である。１段の電気二重
層コンデンサ１ａの正極端子３Ａと負極端子３Ｂに並列
に回路が接続されている（他の段の図示は省略してい
る）。三端子シャントレギュレータ２７、抵抗２５、抵
抗２１および抵抗２３は定格電圧判断機能を有する。

【００４３】三端子レギュレータ２７のカソード側の端
子２７ｂが正極端子３Ａに、バイアス電位を入力する端
子２７ｃが抵抗２１と抵抗２３との接続端子に接続され
る。抵抗２１の他端は正極端子３Ａに、抵抗２３の他端
は負極端子３Ｂに接続される。三端子レギュレータ２７
のアノード側の端子２７ａがＮＰＮトランジスタ２９の
ベースと抵抗２５の一端に接続される。

【００４４】抵抗２５の他端は負極端子３Ｂに接続され
る。フォトカップラ３１のアノード側端子が正極端子３
Ａに、カソード側端子がＮＰＮトランジスタのコレクタ
に、ＮＰＮトランジスタ２９のエミッタが負極端子３Ｂ
に、接続される。ＮＰＮトランジスタ２９およびフォト
カップラ３１は、所定の電圧検出後の表示機能と信号出
力機能を有する。

【００４５】三端子シャントレギュレータ３７、抵抗３
５、抵抗４１および抵抗４３は、均等化電圧検出機能を
有する。抵抗４１と抵抗４３の抵抗比で均等化電圧を決
定する。端子３７ｂは正極端子３Ａに接続される。均等
化電圧を検出するには、基準電位や回路パラメータを変
更し、上記の定格電圧検出回路とほぼ同様の構成を設け
ればよい。

【００４６】放電電流をスイッチングするために用いる
ＮＰＮトランジスタ３９、抵抗４５は、放電回路を構成
し、１段のセルの正極端子３Ａと負極端子３Ｂとの間を
導通せしめる。三端子シャントレギュレータ３７の端子
３７ａがＮＰＮトランジスタ３９のベースに接続され
る。抵抗４５が放電抵抗である。

【００４７】以上に述べたすべての回路および電気二重
層コンデンサは、図示しない一つの収納箱に収められ、
電気二重層コンデンサ装置を構成する。そして、接続端
子３０２と３０４は、電気二重層コンデンサ装置の充電
および電力放出のため露出されている。外部に設けられ
た充電用の電流電源３０６と接続して使用される。次
に、この回路での動作を説明する。

【００４８】図５において、抵抗２１および抵抗２３の
抵抗比により三端子シャントレギュレータ２７の動作電
圧を、電気二重層コンデンサ１の上限電圧である定格電
圧に設定する（第１の電圧Ｖ_u＝定格電圧）。充電によ
り、いずれかの端子間電圧が定格電圧を超えたとき、三
端子シャントレギュレータ２７が降伏して導通し、抵抗
２５に電流が流れる。そして、ＮＰＮトランジスタ２９
により信号増幅された後、フォトカップラ３１から定格
電圧検出信号が電源側に設けられた電流制御回路３０８
へと送られる。そして、充電電流の供給を停止する。

【００４９】一方、抵抗４１および抵抗４３の抵抗比に
より三端子シャントレギュレータ３７の動作点が設定さ
れる。端子間電圧をあらかじめ設定した第２の電圧Ｖ_e
と比較する。この第２の電圧Ｖ_eは定格電圧より低い値
に設定される。このため、充電停止後、充電されてほぼ
定格電圧に達した端子間電圧は、三端子レギュレータ３
７と抵抗３５を通じて電流が流れる。そして、ＮＰＮト
ランジスタ３９はオンし、電気二重層コンデンサ１ａか
らの放電電流が抵抗４５に流される。

【００５０】この放電の結果、正極端子３Ａと負極端子
３Ｂ間の端子間電圧が第２の電圧Ｖ _e以下になったと
き、三端子シャントレギュレータ３７に電流が流れなく
なる。したがって、ＮＰＮトランジスタ３９はオフす
る。そして、電気二重層コンデンサ１ａはあらかじめ設
定した目標電圧である第２の電圧Ｖ_eにほぼ到達する。
これが均等化電圧となって、電気二重層コンデンサ装置
の待機状態においては保持される。

【００５１】電気二重層コンデンサ１ａの放電時のみな
らず、充電時にも端子間電圧が均等化電圧を超えれば、
ＮＰＮトランジスタ３９はオンする。しかし、抵抗４５
は充電電流を直接バイパスさせる目的を有しないため、
抵抗値を大きく設定できる。このため、消費電力も少な
く、充電中に上記の放電回路が動作しても全く支障はな
い。

【００５２】図５の回路では、放電回路の動作点を第２
の電圧Ｖ_eに設定したが、端子間電圧が第１の電圧Ｖ_u以
上になった際に、この放電回路が起動されて放電電流が
流れるように、２段階の動作条件を設定できる。この場
合、各セルの端子間電圧からの電圧調整用の放電電流の
みが放電回路に流れて、充電電流のバイパスを防止でき
るので好ましい。電圧検出回路５０に基準電位を２つ備
えて、第１の電圧Ｖ _uと第２の電圧Ｖ_eを比較検出する
（図３、図４を参照）。

【００５３】この構成例１では精度を確保するため三端
子シャントレギュレータを用いたが、これのかわりに同
等以上の基準電圧精度を有する半導体素子を使用でき
る。高精度のツェナーダイオートを用いることもでき
る。

【００５４】次に、本発明の構成例２について説明す
る。図７にその回路ブロック図を示す。放電回路６０、
電圧検出回路５０、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、ＣＰＵ７
４、双方向性のバス７１、アウトプットポート７６、イ
ンプットポート７５を有する演算制御部７０、電流検出
回路８０、遮断回路９０が設けられた電気二重コンデン
サ装置３００である。外部に電流電源３０６が備えられ
ている。構成例２の動作は以下のとおりである。図８に
その動作波形の一例を示す。

【００５５】電流検出回路８０で電気二重層コンデンサ
装置３００を流れる電流の大きさと方向を検出する。そ
のデータはインプットポート７５に送られる。演算制御
部７０で、充電・電力放出動作の際における電荷量の全
体の変化を算出する。電圧検出回路５０は各セルの端子
間電圧を検出し、インプットポート７５に送る。ＲＯＭ
７２に処理プログラムが収容され、または、ＲＡＭ７３
に所定のデータが入力されている。

【００５６】図８の期間ｔ_Lにおいて、電力放出が行な
われてセルの端子間電圧が降下している。時刻Ｔ₂₁から
Ｔ₂₂までは待機状態にあり、端子間電圧は一定してい
る。演算制御部７０は各セルの静電容量を算出する。演
算制御部７０は、すべてのセルが充電によってほぼ同時
に第１の電圧Ｖ_uに到達するような、それぞれのセルに
最適な端子間電圧を算出する。

【００５７】その最適な端子間電圧に近くなるように、
各セルの放電回路６０による放電量を制御し、各セル毎
に端子間電圧を降下せしめて電圧調整を行なう（図８の
期間ｔ_D）。図８に示すΔＶ_aとΔＶ_bが算出された差分
の電圧値である。放電によって電圧調整が不可能なセル
はその端子間電圧を維持される。そして、充電によって
各セルの端子間電圧は第１の電圧Ｖ_uに向けて電圧上昇
される（図８の期間ｔ_C）。

【００５８】構成例２では、電圧調整されたセルの端子
間電圧がほぼ同時に第１の電圧Ｖ_uに到達する。しか
し、いずれかのセルの端子間電圧が第１の電圧Ｖ_uに到
達した場合には充電電流が遮断回路９０によって遮断さ
れるようにする。この動作を繰り返すことにより、すべ
てのセルがほぼ同時に第１の電圧Ｖ_uに到達するように
なる。これに、一定の時間経過を要することもある。構
成例２では、第２の電圧Ｖ_eを構成例１の場合よりも低
い値に設定して、電圧調整の幅を大きくすることが好ま
しい。セルの端子間電圧が低い領域で、電圧調整を行な
うことで、均等化に伴う消費電力をより小さくできる。
図９に構成例２のフローチャートを示す。

【００５９】基本的な動作手順は次のとおりである。ま
ず、各セルの端子間電圧を検出する。電気二重層コンデ
ンサ装置の電力放出（セル全段からの電流放出）または
充電電流による各セルの蓄積電荷量の変化分ΔＱを、電
流検出回路で検出した電流値を積算することで算出す
る。次に、電力放出後または充電後における各セルの端
子間電圧の変化量ΔＶを検出する。各セル毎の静電容量
Ｃ_iを次式で計算する。Ｃ_i＝ΔＱ／ΔＶ（ステップＳ
１）。次に、各セルが第１の電圧Ｖ_uに到達するのに必
要となる電荷量Ｑ_iを算出する。Ｑ_i＝Ｃ_i×（Ｖ_u−
Ｖ_i）（ステップＳ２）。ここで、Ｖ_iはその時点におけ
るセルの端子間電圧である。

【００６０】次に、各セルのＱ_i値を比較して、Ｑ_iの最
大値Ｑ_maxを見出す（Ｓ３）。各セルについて、各セル
のＱ_iとＱ_maxとの差、ΔＱ_iを算出する（ステップ
４）。そして、各セルについての差分電圧を、ΔＶ_i＝
ΔＱ_i／Ｃ_iで算出する（ステップ５）。そして、求めら
れた差分の電圧、ΔＶ_iだけ放電回路で電圧降下せしめ
る（ステップ６）。次に、電気二重層コンデンサ装置に
対して充電電流を供給開始する（ステップ７）。電流源
として、定電流性の電源を用いる。

【００６１】このとき、充電電流によって供給される電
荷量を計測する。その電荷量があらかじめ算出したＱ
_maxに到達するかどうかを判断する（ステップ８）。Ｑ
_maxに到達すれば充電電流の供給を停止する（ステップ
９）。そして、各セルの端子間電圧が第１の電圧Ｖ_uに
ほぼ揃った状態を得ることができる。構成例２では、均
等化電圧を上限電圧の近傍に設定できるので、電力の利
用効率がさらに向上する。また、セルのダイナミック運
転に対応したセル毎の条件設定ができる。

【００６２】次に本発明の構成例３を説明する。図１０
に回路ブロック図を示す。充電バイパス回路１００以外
の主要な回路は構成例２と同様である。構成例３では、
演算制御部７０のＲＡＭ７２に各セルの静電容量があら
かじめ記憶されている。電圧検出回路５０で各セルの端
子間電圧を検出する。

【００６３】演算制御部７０は、すべてのセルが充電に
よってほぼ同時に第１の電圧Ｖ_uに到達するような最適
な端子間電圧を各セル毎に算出し、その目標となる端子
間電圧に近づくように、各セルの端子間電圧を放電によ
って電圧降下させる。演算制御部７０はいずれかのセル
の端子間電圧が第１の電圧Ｖ_uを超えた場合に充電電流
を停止するか、充電電流バイパス回路１００に充電電流
を流す。図１１に構成例３のフローチャートを示す。

【００６４】基本的な動作手順は次のとおりである。ま
ず、各セルの静電容量値Ｃ_iを計測しておき演算制御回
路７０のＲＡＭ７３に収容しておく（ステップ２０）。
次に、電力放出後または充電後の現在の端子間電圧を検
出する。次にＲＡＭ７３に記憶されている各セルの静電
容量値Ｃ_iから、各セルが目標とする第１の電圧Ｖ_uに到
達するのに必要とする電荷量Ｑ_iを算出する。Ｑ_i＝Ｃ_i
×（Ｖ_u−Ｖ_i）（ステップＳ２）。ここで、Ｖ_iはその
時点におけるセルの端子間電圧である。

【００６５】次に、各セルのＱ_i値を比較して、Ｑ_iの最
大値Ｑ_maxを見出す（Ｓ３）。各セルについて、各セル
のＱ_iとＱ_maxとの差ΔＱ_iを算出する（ステップ４）。
そして、各セルについての差分電圧ΔＶ_iを、ΔＶ_i＝Δ
Ｑ_i／Ｃ_iで算出する（ステップ５）。そして、求められ
た差分の電圧ΔＶ_iだけ放電回路で電圧降下せしめる
（ステップ６）。次に、必要な充電時間Ｔ_cを算出する
（ステップ２１）。

【００６６】そして、電気二重層コンデンサ装置に充電
電流を供給開始する（ステップ２１）。電流源として定
電流性の電源を用いる。このとき、充電時間を計測す
る。その電荷量があらかじめ算出したＴ_cに到達するか
どうかを判断する（ステップ２３）。充電時間がＴ_cに
到達すれば充電電流を停止する（ステップ２４）。この
際、いずれかのセルの端子間電圧がＶ_uに到達するかど
うかを別途判断することもできる。そして、各セルの端
子間電圧が第１の電圧Ｖ_uにほぼ揃った状態を達成でき
る。構成例３では、均等化電圧を上限電圧の近傍に設定
できるので、電力の利用効率がさらに向上する。

【００６７】上記各構成例において、各セルに対応して
電圧制御を行なう回路を設けることが好ましい。つま
り、全段に設ければ、より高い精度で電圧調整できる。
または、より短い時間内で均等化を達成できる確率が高
まる。特にセルの特性のばらつきが大きい場合でも高い
精度で電圧調整できる。

【００６８】次に、直列に接続するセルの段数Ｎは、充
電電圧の最高値を考慮して設定する。電解液が有機溶媒
系のセルの耐電圧は約３Ｖ、水系のもので約１Ｖであ
る。静電容量の値は、５０〜１００Ｆ／ｃｍ³程度であ
る。用途に応じて、数Ｆ〜数万Ｆの容量値を準備でき
る。例えば、充電電圧がＤＣで７５０〜５０００Ｖの場
合には、耐電圧と段数との関係から、３０２５≧Ｎ≧１
８８に設定することが好ましい。段数が多すぎると構造
が複雑になるからである。

【００６９】また、１００〜６００Ｖの交流電源を整流
して電気二重層コンデンサ装置を充電して使用する場合
に対応するには高電圧・高出力が必要となるので、耐電
圧と段数の関係から、５１２≧Ｎ≧３６に設定すること
が好ましい。また、一般の低電圧の制御用電源に用いる
には、３０≧Ｎ≧３に設定することが好ましい。また、
調整電圧範囲として、９００ｍＶ≧第１の電圧Ｖ₁−第
２の電圧Ｖ₂≧５０ｍＶに設定することが好ましい。均
等化の動作を行なう機会を適度に設定することと、放電
による電力損失を考慮したものである。

【００７０】また、セル個々の容量の相対ばらつきは±
２０％以内であることが好ましい。さらに、好ましくは
±１５％以内である。あまりにもばらつきが大きくなる
と電圧の均等化に要する時間がより増大し、電力損失に
つながるためである。また、セルに供給される充電電流
の大きさの範囲は１０Ａ以上、特に２５Ａ以上であるこ
とが好ましい。高速充電・大電圧の用途においては、１
００Ａ以上の充電電流を用いることもできる。電気二重
層コンデンサの持つ優れた特性を活かすことができるか
らである。

【００７１】

【実施例】以下に構成例１の実施例として例１、例２お
よび例３を説明する。例１におけるセルは有機溶媒系の
電解液を有し、その個数は２段である。セル１の容量を
１０００Ｆ、このセル１に直列に接続されたセル２の容
量を１１５０Ｆとする。第１の電圧Ｖ_uは２．５Ｖ、充
電電流は１０Ａの定電流、均等化電圧となる第２の電圧
Ｖ_eは２．１Ｖに設定する。セル１、２の初期電圧は０
Ｖ、抵抗４５は１００Ωとする。電気二重層コンデンサ
に対応する電圧制御回路は図５に示すものである。

【００７２】図６において、充電電流は定電流のため、
セル１、２の端子間電圧Ｖ_c1、Ｖ_c2はそれぞれ直線的に
上昇する。そして、容量の小さいセル１は、先に２．５
Ｖ（第１の電圧Ｖ_u）に時刻ｔ₂で到達する。１段のセル
のみが第１の電圧Ｖ_uに到達した場合でも、電圧検出回
路内のスイッチング素子がオンし、定格電圧検出信号が
フォトカップラ３１より電流制御回路３０８へ送られ、
充電電流の供給は停止される（図５参照）。このとき、
セル２の端子間電圧は２．１７Ｖである。

【００７３】なお、セル１、２にそれぞれ並列に接続さ
れているスイッチング素子は、ともに均等化電圧Ｖ
_e（設定された２．１Ｖ）を通過時にオンしている。ｔ₀
≒２１０ｓｅｃ、ｔ₁≒２４２ｓｅｃである。セル２は
その端子間電圧が２．１Ｖになるｔ₃まで放電され、セ
ル１は同様に時刻ｔ₄まで放電される。

【００７４】そして、ｔ₂後のＶ_C1の電圧変化は、Ｖ_C1
≒２．５ｅｘｐ（−ｔ／τ₁）であり、τ₁≒Ｒ・Ｃ₁＝
１００Ω・１０００Ｆ＝１０⁵ｓｅｃ、ｔはｔ₂からの経
過時間である。Ｖ_C2の電圧変化は、Ｖ_C2≒２．１７ｅｘ
ｐ（−ｔ／τ₂）であり、τ₂≒Ｒ・Ｃ₂＝１００Ω・１
１５０Ｆ＝１．１５×１０⁵ｓｅｃである。

【００７５】これより、図６のｔ₃≒４０００ｓｅｃ、
ｔ₄≒１８０００ｓｅｃであることがわかる。また、セ
ル１の放電電流最大値ｉ₁は２５ｍＡ程度である（ｉ₁≒
２．５Ｖ／１００Ω＝２５ｍＡ）。セル２の放電電流最
大値ｉ₂は２２ｍＡ程度である（ｉ₂≒２．１７Ｖ／１０
０Ω）。

【００７６】例１では、放電電流が小さいため、ＮＰＮ
トランジスタ３９と抵抗４５からなる放電回路での発熱
が少ない。最大瞬時値Ｐ＝２．５Ｖ・２５ｍＡ＝６２．
５ｍＷと問題にならない。また、放電回路はｔ₀〜ｔ₂の
間も働いているが、回路に流れる電流が小さく、充電電
流と比べると十分小さいため（１０Ａ≫２５ｍＡ）、充
電中の放電回路の働きは無視できる。

【００７７】以上により、異なる容量のセルを用いて
も、上記の調整放電後は、各セルの端子間電圧は均等化
電圧である第２の電圧Ｖ_eに維持される。すなわち、す
べてのセルの端子間電圧が均等化電圧である第２の電圧
Ｖ_eにほぼ一致し、揃った状態になる。

【００７８】図６においては、充電完了時にセル１、２
の双方が第２の電圧Ｖ_eを超えていた。しかし、必ずし
もすべてのセルの端子間電圧が第２の電圧Ｖ_eを超えて
充電されていることを要しない。すなわち、第２の電圧
Ｖ_eを超えているセルは、放電により第２の電圧Ｖ_eに向
けて電圧降下される。一方、第２の電圧Ｖ_e以下の端子
間電圧を有するセルでは、放電が行なわれずにその端子
間電圧を保持する。したがって、この両者の電圧差は縮
まり、均等化電圧である第２の電圧Ｖ_eに一致させるよ
うに、上記の調整放電の作業を繰り返し行えば、いずれ
はすべてのセルが均等化電圧にほぼ一致することにな
る。

【００７９】例２および例３では、表１に示す条件のセ
ルを用いた。容量値が１２２５Ｆ、１２０４Ｆ、１１８
５Ｆであるセルを３段直列接続した場合の電気二重層コ
ンデンサ装置である。図５に示す回路を用いて充電電
流、放出電流をともに２５Ａとした。例２の回路条件と
動作を表２に、例３の回路条件と動作を表３に示す。例
２において、１回目の調整放電後に２０ｍＶ以内で端子
間電圧の均等化を達成できた。２回目の調整放電後では
１０ｍＶ未満であった。例３では１０ｍＶ未満であっ
た。

【００８０】例２と例３の回路上の違いは、セルに対応
する放電抵抗値が５倍異なって構成された点である。ま
た、構成例１の運転動作の状態を図１５及び表４に示
す。時間の経過とともに、各セルの端子間電圧が変動す
るが、一定の時間内に均等化される様子を示している。

【００８１】

【表１】

【００８２】

【表２】

【００８３】

【表３】

【００８４】

【表４】

【００８５】例３の方が均等化までの所要時間が短くな
っている。これは放電抵抗を５倍小さく設定したためで
ある。この例２と例３では、放電抵抗を流れる放電電流
による発熱が例１よりも大きくなるが、従来例よりは発
熱を低減できる。また、補助電源として用いられる電気
二重層コンデサンサ装置全体で求められる性能、例え
ば、電圧の均等化までの所要時間、充電・電力放出のサ
イクル時間、２４時間あたりの均等化頻度などを考慮し
て設定すればよい。

【００８６】本発明は、例えば、エレベーター等の夜間
停止する装置に対して、有効に寄与する。昼間は、充電
器からの充電と外部接続された負荷に対する放電が繰り
返される。このとき、放電回路はわずかの電力消費をす
るのみである。一方、夜間等の機器の停止中、または充
放電を行なっていない間にゆっくりと時間をかけて均等
化のための電圧調整を実行する。これにより、セルの端
子間電圧のばらつきを補正する。

【００８７】また、本発明は電気自動車やハイブリッド
自動車、電車などの乗り物に使用できる。図１２は電気
自動車４００の模式図である。本発明の電気二重層コン
デンサ装置３００、インバータ４３０および発電機４４
０を搭載し、モータ４１０でタイヤ４２０を駆動する。
乗り物の場合には、回生に伴う電力を電気二重層コンデ
ンサ装置に蓄えて、自力走行時に貯蔵した電力を利用す
る。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、均
等化のための動作を確実に行なえる。セルに対応して電
圧検出回路と放電回路を設けて構成したので、セルに対
し電圧調整用の放電を行ない、全体のセルについて、均
等化電圧に容易に揃えることができる。また、この際の
発熱は小さく抑えることができる。均等化電圧の設定範
囲も、使用する際の上限電圧付近のみでなく広くとれ
る。

【００８９】さらに、均等化電圧に至る放電時間は対象
となる設備に応じて容易に変更できる。長期間にわたっ
て、安定して均等化電圧を高精度で達成するように構成
できるので、電力を安定して供給できるようになる。シ
ステム全体としての電力効率も高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成例１の回路ブロック図。

【図２】構成例１の動作の一例を示す波形図。

【図３】構成例１の具体例１の回路ブロック図。

【図４】構成例１の具体例２の回路ブロック図。

【図５】本発明の例１の回路図。

【図６】例１の動作の一例を示す波形図。

【図７】構成例２の回路ブロック図。

【図８】構成例２の動作の一例を示す波形図。

【図９】構成例２のフローチャート。

【図１０】構成例３の回路ブロック図。

【図１１】構成例３のフローチャート。

【図１２】本発明を用いた電気自動車の模式図。

【図１３】従来例１の回路図。

【図１４】従来例１の動作の一例を示す波形図。

【図１５】構成例１の動作の一例を示す波形図。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ：電気二重層コンデンサ３０２：正極端子３０４：負極端子４５：抵抗２７、３７：三端子シャントレギュレータ２９、３９：ＮＰＮトランジスタ１０Ａ、１０Ｂ：接続端子３１：フォトカップラ５０：電圧検出回路６０：放電回路３００：電気二重層コンデンサ装置３０８：電流制御回路３０６：電流電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｈ０１Ｍ 10/48 Ｐ 7/10 Ｈ０１Ｇ 9/00 ３０１Ｚ // Ｈ０１Ｍ 10/48 ５２１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の電気二重層コンデンサが直列接続さ
れた電気二重層コンデンサ装置において、電気二重層コ
ンデンサの少なくとも２段に対して放電回路と電圧検出
回路が設けられ、前記電気二重層コンデンサの端子間電
圧が前記電圧検出回路によって検出され、充電電流によ
って前記端子間電圧が電圧上昇され、前記端子間電圧の
１つが第１の電圧Ｖ₁に到達された後に前記充電電流が
停止され、前記端子間電圧の調整時に、第２の電圧Ｖ₂
（第１の電圧Ｖ₁＞第２の電圧Ｖ₂）よりも高い前記端子
間電圧が前記放電回路によって電圧降下され、第２の電
圧Ｖ₂以下の前記端子間電圧が保持されてなることを特
徴とする電気二重層コンデンサ装置。
【請求項２】前記放電回路と前記電圧検出回路が設けら
れた少なくとも２段の前記電気二重層コンデンサについ
ては、前記端子間電圧のすべてがほぼ第１の電圧Ｖ₁に
到達されてなる請求項１に記載の電気二重層コンデンサ
装置。
【請求項３】前記放電回路と前記電圧検出回路が設けら
れた少なくとも２段の前記電気二重層コンデンサについ
ては、前記端子間電圧が前記放電回路によって電圧降下
され、それぞれ第２の電圧Ｖ₂に達した時点で前記放電
回路による電圧降下が停止されてなる請求項１に記載の
電気二重層コンデンサ装置。
【請求項４】電気二重層コンデンサの段数をＮとする
と、３０２５≧Ｎ≧３６であり、電気二重層コンデンサ
装置の放電開始電圧が１００Ｖ以上である請求項１、２
または３に記載の電気二重層コンデンサ装置。
【請求項５】電気二重層コンデンサの段数をＮとする
と、３０≧Ｎ≧３であり、電気二重層コンデンサ装置の
放電開始電圧が５０Ｖ以下である請求項１、２または３
に記載の電気二重層コンデンサ装置。
【請求項６】複数の電気二重層コンデンサが直列接続さ
れた電気二重層コンデンサ装置の電圧制御方法におい
て、電気二重層コンデンサの少なくとも２段に対して放
電回路と電圧検出回路を設け、前記電気二重層コンデン
サの端子間電圧を前記電圧検出回路で検出し、充電電流
によって前記端子間電圧を電圧上昇し、前記端子間電圧
の１つが第１の電圧Ｖ₁に到達した後に前記充電電流を
停止し、前記端子間電圧の調整時に、第２の電圧Ｖ
₂（第１の電圧Ｖ₁＞第２の電圧Ｖ₂）よりも高い前記端
子間電圧を前記放電回路によって電圧降下し、第２の電
圧Ｖ₂以下の前記端子間電圧を保持することを特徴とす
る電気二重層コンデンサ装置の電圧制御方法。
【請求項７】複数の電気二重層コンデンサが直列接続さ
れた電気二重層コンデンサ装置において、前記電気二重
層コンデンサの少なくとも２段に対して放電回路と電圧
検出回路が設けられており、前記電気二重層コンデンサ
の端子間電圧を検出するように前記電圧検出回路が設け
られ、前記電圧検出回路によって検出された前記端子間
電圧が第１の電圧Ｖ₁に到達したときに充電が停止され
るように電流制御回路が設けられ、第２の電圧Ｖ₂（第
１の電圧Ｖ₁＞第２の電圧Ｖ₂）よりも高い前記端子間電
圧を第２の電圧Ｖ₂に向かって電圧降下するように放電
させかつ第２の電圧Ｖ₂以下の前記端子間電圧を放電さ
せない放電回路が設けられていることを特徴とする電気
二重層コンデンサ装置。
【請求項８】複数の電気二重層コンデンサが直列接続さ
れた電気二重層コンデンサ装置の電圧制御方法におい
て、前記電気二重層コンデンサの少なくとも２段の端子
間電圧を検出し、前記端子間電圧の１つが第１の電圧Ｖ
₁以上になったときに充電を停止し、第２の電圧Ｖ₂（第
１の電圧Ｖ₁＞第２の電圧Ｖ₂）よりも高い前記端子間電
圧を放電し、第２の電圧Ｖ₂以下の前記端子間電圧を放
電しないことを特徴とする電気二重層コンデンサ装置の
電圧制御方法。
【請求項９】複数の電気二重層コンデンサが直列接続さ
れた電気二重層コンデンサ装置の電圧制御回路におい
て、前記電気二重層コンデンサの少なくとも２段に対し
て放電制御手段と電圧判断手段が設けられており、前記
電気二重層コンデンサの端子間電圧が判断されるように
前記電圧判断手段が設けられ、前記端子間電圧の１つが
前記電圧判断手段により第１の電圧Ｖ₁に到達したと判
断されたときに充電を停止する充電停止信号を出力する
表示等手段が設けられ、第２の電圧Ｖ₂（第１の電圧Ｖ₁
＞第２の電圧Ｖ₂）よりも高い前記端子間電圧が第２の
電圧Ｖ₂に向かって電圧降下するように放電させかつ第
２の電圧Ｖ₂以下の前記端子間電圧を放電させない前記
放電制御回路が設けられていることを特徴とする電気二
重層コンデンサ装置の電圧制御回路。