JP2001025162A - Uniformly charging equipment for electric double-layer capacitor - Google Patents

Uniformly charging equipment for electric double-layer capacitor

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JP2001025162A
JP2001025162A JP11194124A JP19412499A JP2001025162A JP 2001025162 A JP2001025162 A JP 2001025162A JP 11194124 A JP11194124 A JP 11194124A JP 19412499 A JP19412499 A JP 19412499A JP 2001025162 A JP2001025162 A JP 2001025162A
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Japan
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cell
voltage
equalizing
charging
circuit
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Withdrawn
Application number
JP11194124A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Mizutani
浩 水谷
Yasuhisa Sakurai
靖久 桜井
Michio Okamura
廸夫 岡村
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OKAMURA KENKYUSHO KK
NGK Insulators Ltd
Okamura Laboratory Inc
Original Assignee
OKAMURA KENKYUSHO KK
NGK Insulators Ltd
Okamura Laboratory Inc
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Publication date
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide uniformly charging equipment for an electric double-layer capacitor, which prevents deterioration of the cell by preventing the overcharge of becoming over breakdown strength as to each cell, and enables maximum utilization of the cell capacity, in charging equipment which is used for a plurality of electric double-layer capacitor cells which are connected in series. SOLUTION: This uniformly charging equipment 1 for an electric double-layer capacitor is used for a plurality of electric double-layer capacitors cells 6 connected in series. Equalizing means 5, which operate receiving the signals from an equalizing charge control means 4, are connected in parallel to each cell 6, and each equalizing means 5 has a means for charging the cell, without letting the charging current bypass as to the cell under the specified voltage, when equalizing the voltage of each cell 6 on the one hand, while for either letting the charge current bypass it or discharging the cell as to the cell over the specified voltage.

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、直列に接続され
た複数の電気二重層コンデンサセルについて用いられ、
各々のセルについて耐電圧以上となる過充電を防止して
セルの劣化を防ぐと共に、セル容量の最大限の利用を可
能ならしめる電気二重層コンデンサ用均等充電装置に関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention is used for a plurality of electric double layer capacitor cells connected in series,
The present invention relates to a uniform charging device for an electric double-layer capacitor that prevents overcharge of each cell beyond a withstand voltage to prevent cell deterioration and enables maximum utilization of cell capacity.

【0002】[0002]

【従来の技術】 電気二重層コンデンサは、ファラッド
級の大容量を有し、充放電サイクル特性にも優れること
から、電子機器のバックアップ電源や自動車をはじめと
した各種輸送機のバッテリーとして用いられている他、
エネルギーの有効利用の観点からは、夜間電力の貯蔵と
いった用途での使用も検討されている。
2. Description of the Related Art Electric double-layer capacitors have a farad-class large capacity and excellent charge-discharge cycle characteristics, and are therefore used as backup power supplies for electronic equipment and batteries for various transport vehicles such as automobiles. Besides
From the viewpoint of effective use of energy, use in applications such as storage of nighttime power is also being considered.

【0003】 これらの用途のうち、自動車用等の大容
量の電流を必要とする用途においては、複数の電気二重
層コンデンサセル(以下、「セル」という。)を直列に
接続したものを更に複数ほど並列に接続してモジュール
が組まれ、使用されることが一般的である。このモジュ
ールに充放電を行うと、モジュールにおけるコンデンサ
の直列接続部分においては、各セルの静電容量や漏れ抵
抗等の特性ばらつきによって、各セルの端子間電圧に差
が生じ、セル電圧が耐電圧以上に上昇することによって
寿命劣化するセルが発生する。
[0003] Among these applications, in applications requiring a large amount of current, such as for an automobile, a plurality of electric double layer capacitor cells (hereinafter, referred to as "cells") connected in series are further provided. It is common that modules are assembled and used by connecting them in parallel. When this module is charged and discharged, a difference occurs in the voltage between terminals of each cell due to variations in characteristics such as the capacitance and leakage resistance of each cell in the series connection of the capacitors in the module, and the cell voltage becomes higher than the withstand voltage. As a result, the cells whose life is degraded are generated.

【0004】 この問題を解決するために、特公昭62
−4848号公報には、各セルに並列にブリーダ抵抗を
接続し、セル電圧を均等化させる方法が開示されてい
る。また、実開平4−26522号公報には、電圧クラ
ンプによって充電電圧を制限する方法が開示されてい
る。更に、特開平10−174283号公報には、電圧
を監視して所定の電圧で充電電流を減少させる充電方法
が開示されている。
In order to solve this problem, Japanese Patent Publication No. Sho 62
Japanese Patent Publication No. 4848 discloses a method of connecting a bleeder resistor in parallel to each cell to equalize cell voltages. Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 4-26522 discloses a method of limiting a charging voltage by a voltage clamp. Further, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-174283 discloses a charging method for monitoring a voltage and reducing a charging current at a predetermined voltage.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、特公
昭62−4848号公報に記載の方法では、ブリーダ抵
抗を流れる電流はセルにとって漏れ電流となり、電圧保
持時間が短くなるという問題が内在する。
However, the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-4848 has a problem that the current flowing through the bleeder resistor becomes a leakage current for the cell, and the voltage holding time is shortened.

【0006】 また、実開平4−26522号公報に記
載の方法を用いた場合、直列に接続されたセルの1つが
クランプ電圧に達した場合には、クランプ回路に充電電
流がバイパスされる。ここで、バイパス回路においては
(セル電圧×バイパス電流)に相当する電力が消費され
る。従って、例えば、回生電流等で充電するハイブリッ
ド電気自動車の場合には電流が大きいため、消費電力が
過大となり、放熱装置を大きくせざるを得なくなるとい
った問題を生ずる。
In addition, when the method described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-26522 is used, when one of the cells connected in series reaches the clamp voltage, the charging current is bypassed to the clamp circuit. Here, in the bypass circuit, power corresponding to (cell voltage × bypass current) is consumed. Therefore, for example, in the case of a hybrid electric vehicle that is charged with a regenerative current or the like, the current is large, so that the power consumption becomes excessive and a problem arises in that the radiator must be increased.

【0007】 一方、特開平10−174283号公報
に記載の方法を用いた場合には、均等化回路動作時に充
電電流を減じて、消費電力を減らしてはいるものの、満
充電近くで電流制限を行うために、消費電力が大きくな
る問題を生ずる。また、満充電電圧に達していないセル
に対して充電を継続することにより均等化させるので、
充電電流を絞ると、ブレーキング時の均等充電途中で充
電が終了してしまう問題が内在する。つまり、充電回路
が動作していないとセル電圧の均等化を行うことができ
ないという問題がある。
On the other hand, when the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-174283 is used, the charging current is reduced during the operation of the equalizing circuit to reduce the power consumption. This causes a problem of increased power consumption. In addition, since the cells that have not reached the full charge voltage are equalized by continuing charging,
If the charging current is reduced, there is an inherent problem that charging is terminated in the middle of equal charging during braking. That is, there is a problem that the cell voltage cannot be equalized unless the charging circuit operates.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】 本発明は上述した従来
技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、直列に接続された各セルの充電電圧を耐
電圧以下に抑えつつ均等化し、しかも充放電における安
全対策が施された電気二重層コンデンサ用均等充電装置
を提供することにある。
Means for Solving the Problems The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has an object to reduce the charging voltage of each cell connected in series to a withstand voltage or less. It is an object of the present invention to provide a uniform charging device for an electric double layer capacitor, which suppresses and equalizes the battery while taking safety measures in charge and discharge.

【0009】 即ち、本発明によれば、直列に接続され
た複数の電気二重層コンデンサセルについて用いられる
電気二重層コンデンサ用均等充電装置であって、均等充
電制御手段からの信号を受けて作動する均等化手段が、
各々の当該セルに並列に接続され、当該均等化手段は、
当該各セルの電圧を均等化させる際に所定の電圧に満た
ないセルについては充電電流をバイパスせずに当該セル
を充電する一方、所定の電圧を超えるセルに対しては、
充電電流をバイパスさせるか或いは当該セルを放電させ
るための手段を有することを特徴とする電気二重層コン
デンサ用均等充電装置、が提供される。
That is, according to the present invention, a uniform charging device for an electric double layer capacitor used for a plurality of electric double layer capacitor cells connected in series, which operates upon receiving a signal from a uniform charging control means. The equalization means
Connected in parallel to each of the cells, the equalization means comprises:
When equalizing the voltage of each of the cells, the cells below the predetermined voltage are charged without bypassing the charging current, while the cells exceeding the predetermined voltage are charged.
A uniform charging device for an electric double layer capacitor is provided, which has means for bypassing a charging current or discharging the cell.

【0010】 このような本発明の電気二重層コンデン
サ用均等充電装置においては、充電電流をバイパスさせ
るか或いはセルを放電させる手段に、放電電流を制限す
る手段を設けることも好ましい。また、充電電流のバイ
パス或いはセルの放電を、1回ないし複数回にわたって
実行することが可能である構成とすることも好ましく、
このような方法を用いることも好ましい。
In such an equalizing device for an electric double layer capacitor of the present invention, it is preferable that a means for bypassing a charging current or discharging a cell is provided with a means for limiting a discharging current. In addition, it is also preferable that the bypass of the charging current or the discharging of the cell be performed once or more than once.
It is also preferable to use such a method.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら、電気二重層コンデンサ用均
等充電装置として均等充電回路を、均等充電制御手段と
して均等充電タイミング制御回路を、均等充電タイミン
グ制御回路からの信号を受けて作動する均等化手段とし
て均等化回路を、それぞれ用いて説明することとする。
但し、本発明が以下の実施の形態に限定されるものでな
いことはいうまでもない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, wherein an equivalent charging circuit as an equivalent charging device for an electric double layer capacitor, an equivalent charging timing control circuit as an equivalent charging control means, Description will be made by using an equalizing circuit as an equalizing means that operates in response to a signal from the charging timing control circuit.
However, it goes without saying that the present invention is not limited to the following embodiments.

【0012】 本発明に係る均等充電回路は、複数の電
気二重層コンデンサセル(セル)を直並列に接続してな
るモジュールにおけるセルの直列接続部分に用いられ
る。図1は均等充電回路1の概略構成を示す説明図であ
り、均等充電回路1の主な構成要素は、充電回路2、電
圧検出回路3、均等充電タイミング制御回路(以下、
「タイミング回路」という。)4、均等化回路5、及び
セル6であり、1個のセルに1回路の均等化回路が並列
に接続されている。尚、当然に、セルの直列接続数は図
1に示される4個に限定されるものではない。
The equalizing charge circuit according to the present invention is used for a series connection of cells in a module in which a plurality of electric double layer capacitor cells (cells) are connected in series and parallel. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the equalizing charging circuit 1. The main components of the equalizing charging circuit 1 are a charging circuit 2, a voltage detecting circuit 3, and an equalizing charging timing control circuit (hereinafter, referred to as a “charging circuit”).
It is called "timing circuit". 4) An equalizing circuit 5 and a cell 6, wherein one equalizing circuit is connected in parallel to one cell. Note that, of course, the number of cells connected in series is not limited to four as shown in FIG.

【0013】 一般的に、複数のセルからなるモジュー
ルについて、充放電を繰り返し行うと、個々のセルの静
電容量や漏れ抵抗等の電気的特性のばらつきに起因し
て、セル間での電圧バランスが崩れる。ところが、一度
任意の電圧でセルの電圧を合わせると、その後の充放電
サイクルでの電圧差が許容範囲に収まり易くなる。
In general, when charging and discharging are repeatedly performed on a module including a plurality of cells, a voltage balance between cells is caused due to a variation in electric characteristics such as capacitance and leakage resistance of each cell. Collapses. However, once the voltage of the cell is adjusted to an arbitrary voltage, the voltage difference in the subsequent charge / discharge cycle tends to fall within an allowable range.

【0014】 そこで本発明においては、先ず、満充電
時における電圧以下の任意の電圧で、一度、セル6各々
の電圧を合わせることとする。具体的には、予めセル6
について均等化したい所定の電圧値を定めておき、充電
回路2が作動しているときの全セル6間にかかる総電圧
値を電圧検出回路3で監視し、総電圧値が均等化したい
セルの所定電圧とセルの積により得られる値に達した時
点で、タイミング回路4から各々の均等化回路5にタイ
ミング信号を送り、均等化回路5を作動させる。
Therefore, in the present invention, first, the voltages of the cells 6 are once adjusted to an arbitrary voltage lower than the voltage at the time of full charge. Specifically, cell 6
A predetermined voltage value to be equalized is determined in advance, and the total voltage value applied between all the cells 6 when the charging circuit 2 is operating is monitored by the voltage detection circuit 3, and the total voltage value of the cell to be equalized is determined. When the value obtained by the product of the predetermined voltage and the cell is reached, a timing signal is sent from the timing circuit 4 to each equalizing circuit 5 to operate the equalizing circuit 5.

【0015】 均等化回路5は、各々に接続されたセル
6の充電状態(電圧値)に応じて、充電を行うか、或い
は放電を行うかを判断し、全てのセル6の電圧を均等化
させ、均等化が終了した時点で均等化回路5の作動を停
止する。均等化が終了した時点から再び充電回路2によ
る充電が開始されるが、ここで、電圧検出回路3がセル
6の満充電状態をも検出する機能を有するように設計し
ておくと、電圧検出回路3はセル6の総電圧を監視しな
がら、満充電に到達した時点で、充電回路2へ信号を送
り、充電回路2の作動が停止し、セル6の充電が終了す
る。
The equalizing circuit 5 determines whether to perform charging or discharging in accordance with the state of charge (voltage value) of the connected cells 6, and equalizes the voltages of all the cells 6. Then, when the equalization is completed, the operation of the equalization circuit 5 is stopped. The charging by the charging circuit 2 is started again from the time when the equalization is completed. However, if the voltage detection circuit 3 is designed to have a function of detecting the fully charged state of the cell 6 as well, the voltage detection While monitoring the total voltage of the cell 6, the circuit 3 sends a signal to the charging circuit 2 at the time of reaching the full charge, the operation of the charging circuit 2 stops, and the charging of the cell 6 ends.

【0016】 ここで、充電電流のバイパス或いはセル
6の放電は、必要な量(電流量)を必ずしも1回で行う
必要はない。つまり、1回で実行してもよいし、複数回
(複数サイクル)にわたって実行しても構わない。
Here, the bypass of the charging current or the discharging of the cell 6 does not always need to be performed in a required amount (current amount) once. That is, it may be executed once or may be executed a plurality of times (a plurality of cycles).

【0017】 図5は、複数サイクルにわたって均等化
回路5を動作させることにより均等化充電を行う一例を
示す説明図である。図5中の2本の折線は、電圧が不揃
いとなった2個のセル(セル6A及びセル6Bとす
る。)の充放電に伴う電圧の変化を示している。第1サ
イクルでは、充電の進んだセル6Aは、均等化回路5が
動作した時点で充電電圧が一定となり(図5中のステッ
プ101)、この間に充電の遅れたセル6Bの充電電圧
が上昇する。しかし、本例では、セル6Bの充電電圧が
セル6Aと同一になる前に、均等化回路5の動作が停止
し、再びセル6Aに充電が開始されて、セル6Aとセル
6B間に電圧差が残った状態となっている。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example in which equalizing charging is performed by operating the equalizing circuit 5 over a plurality of cycles. The two broken lines in FIG. 5 indicate a change in voltage due to charging / discharging of two cells (referred to as a cell 6A and a cell 6B) whose voltages are not uniform. In the first cycle, the charged voltage of the charged cell 6A becomes constant when the equalizing circuit 5 operates (Step 101 in FIG. 5), and during this time, the charged voltage of the delayed cell 6B increases. . However, in this example, before the charging voltage of the cell 6B becomes the same as that of the cell 6A, the operation of the equalizing circuit 5 is stopped, and the charging of the cell 6A is started again, and the voltage difference between the cell 6A and the cell 6B. Is left.

【0018】 次に、第2サイクルにおいては、セル6
Aについては第1サイクルと同様に均等化回路5が動作
して、ステップ102において電圧が一定となってい
る。一方、この間にセル6Bの電圧は上昇している。こ
うして、セル6Aについての均等化回路5の動作終了後
に、セル6A・6Bの電圧を揃えることが可能となる。
Next, in the second cycle, the cell 6
As for A, the equalizing circuit 5 operates in the same manner as in the first cycle, and the voltage is constant in step 102. On the other hand, during this time, the voltage of the cell 6B has risen. Thus, after the operation of the equalizing circuit 5 for the cell 6A is completed, the voltages of the cells 6A and 6B can be made uniform.

【0019】 ここで、図2に均等化回路5の更に詳細
な回路構成の一実施形態である均等化回路5Aを示し、
上述した均等充電回路1の動作について、タイミング回
路4からのタイミング信号が、均等化回路5Aに与えら
れた後の均等化の過程について更に詳細に説明する。
尚、図2において、セル6は静電容量Cと等価内部抵抗
Rとに分けて示されている。図2に示されるように、タ
イミング回路4としては、具体的にはフォトカプラPC
1等を用いることができ、フォトカプラPC1のダイオ
ードにタイミング信号が入力されると、フォトカプラP
C1の出力トランジスタが導通し、これにより均等化回
路5Aが作動する。
Here, FIG. 2 shows an equalizing circuit 5 A which is an embodiment of a more detailed circuit configuration of the equalizing circuit 5,
Regarding the operation of the above-described equalization charging circuit 1, the process of equalization after the timing signal from the timing circuit 4 is supplied to the equalization circuit 5A will be described in further detail.
In FIG. 2, the cell 6 is divided into a capacitance C and an equivalent internal resistance R. As shown in FIG. 2, as the timing circuit 4, specifically, a photocoupler PC
1 can be used. When a timing signal is input to the diode of the photocoupler PC1, the photocoupler P1
The output transistor of C1 conducts, which activates the equalizing circuit 5A.

【0020】 即ち、フォトカプラPC1の出力トラン
ジスタが導通すると、トランジスタTR3が導通し、抵
抗R2を通じて均等化電圧・基準電圧発生用定電圧ダイ
オード(以下、「定電圧ダイオード」という。)ZD1
に電圧が印加され、均等化回路5Aが動作を開始する。
図2に示されるように、セル6の端子電圧VCは、抵抗
R4・R5により分圧されて定電圧ダイオードZD1に
入力されるので、定電圧ダイオードZD1は、端子電圧
VCが所定の電圧(均等化電圧)となるように、トラン
ジスタTR1のベース電流を調節する。
That is, when the output transistor of the photocoupler PC1 is turned on, the transistor TR3 is turned on, and the equalizing voltage / reference voltage generating constant voltage diode (hereinafter, referred to as “constant voltage diode”) ZD1 through the resistor R2.
And the equalizing circuit 5A starts operating.
As shown in FIG. 2, the terminal voltage VC of the cell 6 is divided by the resistors R4 and R5 and input to the constant voltage diode ZD1, so that the constant voltage diode ZD1 , The base current of the transistor TR1 is adjusted so that

【0021】 トランジスタTR1は、セル6がこの時
点で均等化電圧よりも大きくなっている場合には、導通
してバイパス用トランジスタTR4を導通させ、セル6
の放電が起こり、セル6の端子電圧VCが下降を始め
る。そして端子電圧VCが均等化電圧に到達すると、ト
ランジスタTR1は導通しなくなり、従ってTR4も導
通しなくなり、バイパス動作が終了され、セル2は均等
化電圧において保持されることとなる。
When the cell 6 is higher than the equalized voltage at this time, the transistor TR1 is turned on to turn on the bypass transistor TR4, and the transistor TR1 is turned on.
Discharge occurs, and the terminal voltage VC of the cell 6 starts to decrease. Then, when the terminal voltage VC reaches the equalized voltage, the transistor TR1 does not conduct, so that the transistor TR4 also does not conduct, the bypass operation is terminated, and the cell 2 is held at the equalized voltage.

【0022】 一方、定電圧トランジスタZD1の作動
開始時において、セル6の端子電圧VCが、均等化電圧
に満たない場合には、トランジスタTR1は導通しない
ので、TR4も導通せず、充電回路2からの電流によっ
てセル6が充電され、端子電圧が上昇する。端子電圧V
Cが均等化電圧に達すると、トランジスタTR1が導通
するため、TR4も導通し、充電電流をバイパスして、
端子電圧VCが均等化電圧よりも高くならないようにし
て、端子電圧VCを一定に保つ。
On the other hand, if the terminal voltage VC of the cell 6 is less than the equalized voltage at the start of the operation of the constant voltage transistor ZD1, the transistor TR1 does not conduct, and the transistor TR4 does not conduct. The cell 6 is charged by this current, and the terminal voltage rises. Terminal voltage V
When C reaches the equalized voltage, the transistor TR1 conducts, so that TR4 also conducts, bypassing the charging current,
The terminal voltage VC is kept constant so that the terminal voltage VC does not become higher than the equalized voltage.

【0023】 こうして、図1における全てのセル6の
端子電圧を均等化電圧とすることができ、この状態から
更に充電を行うことで、セル6各々の端子電圧差が許容
範囲に収まる程度に小さくすることが可能となる。
In this way, the terminal voltages of all the cells 6 in FIG. 1 can be made equalized voltages, and further charging is performed from this state, so that the terminal voltage difference between the cells 6 becomes small enough to fall within an allowable range. It is possible to do.

【0024】 ところで、均等化回路5Aの作動開始時
に、セル6の端子電圧が均等化電圧よりも大きくなって
いる場合には、前述したように、セル6の放電が起こる
が、このときセル6の等価内部抵抗Rに基づく短絡電流
がTR4に流れる。そこで、この短絡電流を抵抗R1で
検出して、抵抗R1とトランジスタTR2のベース・エ
ミッタ間電圧で決まる電流値より上昇しないようにトラ
ンジスタTR2が動作し、トランジスタTR4のベース
・エミッタ間電圧を調節し、トランジスタTR4に流れ
る電流値を制限する。こうして放電回路が保護されるこ
ととなる。
When the terminal voltage of the cell 6 is higher than the equalized voltage at the start of the operation of the equalizing circuit 5A, the cell 6 is discharged as described above. Short-circuit current flows to TR4. Therefore, this short-circuit current is detected by the resistor R1, and the transistor TR2 operates so that the current does not exceed a current value determined by the resistor R1 and the base-emitter voltage of the transistor TR2, and adjusts the base-emitter voltage of the transistor TR4. , The current value flowing through the transistor TR4 is limited. Thus, the discharge circuit is protected.

【0025】 尚、フォトカプラPC1から均等化回路
5Aへの入力がない場合には、トランジスタTR3は動
作せず、定電圧ダイオードZD1には電圧が因果されな
いので、トランジスタTR1は導通しないままであり、
充電動作が継続して行われることとなる。
When there is no input from the photocoupler PC1 to the equalizing circuit 5A, the transistor TR3 does not operate, and no voltage is applied to the constant voltage diode ZD1, so that the transistor TR1 remains non-conductive.
The charging operation is continuously performed.

【0026】 次に、本発明の別の実施形態について説
明する。図3は、図1における均等化回路5の別の実施
形態たる均等化回路5Bを示す説明図であり、図2中に
点線枠で示された回路部分10の形態を異ならしめたも
のである。従って、均等化回路5Bは、図2に示された
均等化回路5Aにおける回路部分10以外の部分の機能
をも当然に有し、回路部分10以外の部分は、均等化回
路5Aの場合と同様に機能する。
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an equalizing circuit 5B as another embodiment of the equalizing circuit 5 in FIG. 1, in which the form of the circuit portion 10 shown by a dotted frame in FIG. 2 is different. . Therefore, the equalizing circuit 5B naturally has the functions of the parts other than the circuit part 10 in the equalizing circuit 5A shown in FIG. 2, and the parts other than the circuit part 10 are the same as those in the case of the equalizing circuit 5A. To work.

【0027】 均等化回路5Bでは、放電用のトランジ
スタTR4のコレクタ側に電流制限抵抗R10が挿入さ
れている。セル6の電圧が設定電圧より高い場合にはT
R4が導通するが、その電流は電流制限抵抗R10によ
り制限される為、放電回路が保護される。例えば電流制
限抵抗R10を1Ω、均等化の設定電圧を2.5Vとす
ると、セル6の端子電圧が高く、トランジスタTR6の
駆動回路が完全に導通する信号を出力しても、電流値は
2.5/1の2.5Aに制限されることとなる。
In the equalizing circuit 5B, a current limiting resistor R10 is inserted on the collector side of the discharging transistor TR4. When the voltage of the cell 6 is higher than the set voltage, T
R4 conducts, but its current is limited by the current limiting resistor R10, thereby protecting the discharge circuit. For example, assuming that the current limiting resistor R10 is 1Ω and the set voltage for equalization is 2.5V, the terminal value of the cell 6 is high and the current value is 2. It will be limited to 5/1 of 2.5A.

【0028】 また、図4には、更に別の均等化回路5
Cの説明図を示した。この均等化回路5Cは、図3に記
した均等化回路5Bと同様に示されており、従って、均
等化回路5Cもまた、図2における回路部分10以外の
回路部分を有するものである。
FIG. 4 shows another equalizing circuit 5.
The explanatory view of C was shown. This equalizing circuit 5C is shown in the same manner as the equalizing circuit 5B shown in FIG. 3, and therefore, the equalizing circuit 5C also has a circuit portion other than the circuit portion 10 in FIG.

【0029】 均等化回路5Cでは、放電用トランジス
タTR4のエミッタ側に正温度特性のサーミスタTHR
を挿入する。このような構成とすることで、放電電流が
増加するとサーミスタTHRが発熱して抵抗値が増加
し、トランジスタTR4のエミッタ電圧が上昇してベー
ス電流を減少させるので、放電電流を抑えることができ
るようになる。なお、均等化回路5Cにおいても、均等
化回路5AにおけるトランジスタTR2は必要とされな
い。
In the equalizing circuit 5 C, a thermistor THR having a positive temperature characteristic is provided on the emitter side of the discharging transistor TR 4.
Insert With such a configuration, when the discharge current increases, the thermistor THR generates heat and the resistance value increases, and the emitter voltage of the transistor TR4 increases to decrease the base current, so that the discharge current can be suppressed. become. The transistor TR2 in the equalizing circuit 5A is not required in the equalizing circuit 5C.

【0030】 ところで、上述した本発明の電気二重層
コンデンサ用均等充電装置を用いた均等化は、充電時の
みに限られず、放電時や休止時においても行うことが可
能であることは容易に考えられ得る。例えば、休止時や
放電終了直後に均等化回路を作動させることでセルの端
子電圧を均等化させることができ、必要に応じて充電回
路を作動させることも可能である。
By the way, it is easily considered that the equalization using the equalizing device for an electric double layer capacitor of the present invention described above is not limited to only at the time of charging, and can be performed at the time of discharging or at rest. Can be For example, the terminal voltage of the cell can be equalized by operating the equalizing circuit at the time of suspension or immediately after the end of discharging, and the charging circuit can be operated as necessary.

【0031】[0031]

【発明の効果】 上述の通り、本発明の電気二重層コン
デンサ用均等充電装置によれば、充電時に限られず、任
意の時点でセルの均等化が可能であり、また、小電流で
均等化の調節を行うために発熱量が少ない。これによ
り、パワー半導体の回路部品や放熱装置の小型化が容易
となり、軽量化を図ることも容易となるという優れた効
果を奏する。
As described above, according to the equalizing device for an electric double layer capacitor of the present invention, the cells can be equalized at any time, not only at the time of charging, and can be equalized with a small current. Low heat value for adjustment. As a result, there is an excellent effect that the circuit components of the power semiconductor and the heat radiating device can be easily reduced in size and weight can be easily reduced.

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

【図1】 本発明の電気二重層コンデンサ用均等充電装
置の構成を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a uniform charging device for an electric double layer capacitor of the present invention.

【図2】 本発明の電気二重層コンデンサ用均等充電装
置に用いられる均等化回路の回路構成の一実施形態を示
す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of a circuit configuration of an equalizing circuit used in the electric double layer capacitor equalizing charging device of the present invention.

【図3】 本発明の電気二重層コンデンサ用均等充電装
置に用いられる均等化回路の回路構成の別の実施形態を
示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing another embodiment of the circuit configuration of the equalizing circuit used in the electric double layer capacitor equalizing charging device of the present invention.

【図4】 本発明の電気二重層コンデンサ用均等充電装
置に用いられる均等化回路の回路構成の更に別の一実施
形態を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing still another embodiment of the circuit configuration of the equalizing circuit used in the electric double layer capacitor equalizing charging device of the present invention.

【図5】 本発明の電気二重層コンデンサ用均等充電装
置に用いられる均等化回路において均等化動作を数サイ
クルにわたって実施する動作を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation of performing an equalizing operation over several cycles in an equalizing circuit used in the electric double layer capacitor equalizing charging device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…均等充電回路、2…充電回路、3…電圧検出回路、
4…均等充電タイミング制御回路、5・5A〜5C…均
等化回路、6…セル、10…回路部分、101・102
…ステップ、PC1…フォトカプラ、ZD1…定電圧ダ
イオード、TR1〜TR4…トランジスタ、R1…バイ
パス電流値検出用抵抗、R10…電流制限抵抗、R2・
R4・R5…抵抗、THR…サーミスタ。
1 ... Equal charging circuit, 2 ... Charging circuit, 3 ... Voltage detecting circuit,
4 ... Equalization charging timing control circuit, 5.5A to 5C ... Equalization circuit, 6 ... Cell, 10 ... Circuit part, 101/102
... Step, PC1 photocoupler, ZD1 constant voltage diode, TR1 to TR4 transistor, R1 bypass current value detection resistor, R10 current limiting resistor, R2
R4, R5: resistance, THR: thermistor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 靖久 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 岡村 廸夫 神奈川県横浜市南区南太田2丁目19番6号 株式会社岡村研究所内 Fターム(参考) 5G065 BA01 BA02 DA04 GA02 HA04 HA17 LA01 MA07 NA01 NA02 NA04 5H030 AA03 AS18 BB03 FF43  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yasuhisa Sakurai 2-56, Suda-cho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi Japan Insulator Co., Ltd. No. 6 F-term in Okamura Laboratory Co., Ltd. (reference) 5G065 BA01 BA02 DA04 GA02 HA04 HA17 LA01 MA07 NA01 NA02 NA04 5H030 AA03 AS18 BB03 FF43

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直列に接続された複数の電気二重層コン
デンサセルについて用いられる電気二重層コンデンサ用
均等充電装置であって、 均等充電制御手段からの信号を受けて作動する均等化手
段が、各々の当該セルに並列に接続され、 当該均等化手段は、当該各セルの電圧を均等化させる際
に所定の電圧に満たないセルについては充電電流をバイ
パスせずに当該セルを充電する一方、所定の電圧を超え
るセルに対しては、充電電流をバイパスさせるか或いは
当該セルを放電させるための手段を有することを特徴と
する電気二重層コンデンサ用均等充電装置。
1. An equalizing device for an electric double layer capacitor used for a plurality of electric double layer capacitor cells connected in series, wherein the equalizing means which operates upon receiving a signal from the equalizing charge control means includes: The equalizing unit is configured to charge the cell without bypassing a charging current for a cell that does not reach a predetermined voltage when equalizing the voltage of the cell. A charge current bypassing means for a cell having a voltage exceeding the above voltage or a means for discharging the cell.
【請求項2】 前記充電電流をバイパスさせるか或いは
前記セルを放電させる手段に、放電電流を制限する手段
が設けられていることを特徴とする請求項1記載の電気
二重層コンデンサ用均等充電装置。
2. The equalizing charging device for an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the means for bypassing the charging current or discharging the cell is provided with means for limiting a discharging current. .
【請求項3】 前記充電電流のバイパス或いは前記セル
の放電を、1回ないし複数回にわたって実行することが
可能であることを特徴とする請求項2記載の電気二重層
コンデンサ用均等充電装置。
3. The uniform charging device for an electric double layer capacitor according to claim 2, wherein the charging current can be bypassed or the cell can be discharged one or more times.
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