JP2002142369A - 電気二重層キャパシタのセル電圧均等化方法 - Google Patents
電気二重層キャパシタのセル電圧均等化方法Info
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 課電時間に伴うセル電圧のばらつき増加を、
簡単な回路で、少ない部品で、安価に抑えることがで
き、同時に蓄電システムの寿命延伸が可能となり、信頼
性向上を図ることができる方法を提供するにある。 【解決手段】 電気二重層キャパシタを複数個直列に接
続したユニットの充放電回路において、直列接続したキ
ャパシタの個々のセルの漏れ電流等の特性に違いによる
内部抵抗、分担電圧の不均衡及びそれらの原因に起因す
る前記電気二重層キャパシタを破壊から免れ、長時間使
用するするためのセル電圧均等化方法であって、前記電
気二重層キャパシタを複数個直列接続したユニットに直
流電源が接続された回路を含む電気二重層キャパシタの
回路において一方極性で一定時間課電すると共に放電回
路を開放した後前記電気二重層キャパシタの完全放電を
逆方向極性で一定時間課電を行うサイクルを１回以上繰
り返すこを特徴とする。
簡単な回路で、少ない部品で、安価に抑えることがで
き、同時に蓄電システムの寿命延伸が可能となり、信頼
性向上を図ることができる方法を提供するにある。 【解決手段】 電気二重層キャパシタを複数個直列に接
続したユニットの充放電回路において、直列接続したキ
ャパシタの個々のセルの漏れ電流等の特性に違いによる
内部抵抗、分担電圧の不均衡及びそれらの原因に起因す
る前記電気二重層キャパシタを破壊から免れ、長時間使
用するするためのセル電圧均等化方法であって、前記電
気二重層キャパシタを複数個直列接続したユニットに直
流電源が接続された回路を含む電気二重層キャパシタの
回路において一方極性で一定時間課電すると共に放電回
路を開放した後前記電気二重層キャパシタの完全放電を
逆方向極性で一定時間課電を行うサイクルを１回以上繰
り返すこを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は直列接続した電気二
重層キャパシタのセル電圧均等化方法に関する。
重層キャパシタのセル電圧均等化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気二重層キャパシタは、活性炭と電解
液との界面に形成される電気二重層に蓄積される電気エ
ネルギーを利用するもので、ファラッドオーダの電気容
量を瞬時に充放電できる大容量コンデンサである。用途
としてはメモリバックアップ用の小容量品から、電気自
動車のパワーアシスト用としての中容量品、そして電力
貯蔵用蓄電池代替としての大容量品まで幅広く検討され
ている。
液との界面に形成される電気二重層に蓄積される電気エ
ネルギーを利用するもので、ファラッドオーダの電気容
量を瞬時に充放電できる大容量コンデンサである。用途
としてはメモリバックアップ用の小容量品から、電気自
動車のパワーアシスト用としての中容量品、そして電力
貯蔵用蓄電池代替としての大容量品まで幅広く検討され
ている。
【０００３】単位キャパシタの耐電圧は、その構成要素
である電解液（電解質、溶媒）の電気分解電圧で決ま
り、水溶液系電解液の場合、約１．２Ｖ、有機系電解液
の場合２．８〜３Ｖである。溶媒分解電圧以上の電圧を
印加すると、キャパシタは破壊されるため、高電圧を要
求される用途には、単位キャパシタを複数個、直列接続
を行う。
である電解液（電解質、溶媒）の電気分解電圧で決ま
り、水溶液系電解液の場合、約１．２Ｖ、有機系電解液
の場合２．８〜３Ｖである。溶媒分解電圧以上の電圧を
印加すると、キャパシタは破壊されるため、高電圧を要
求される用途には、単位キャパシタを複数個、直列接続
を行う。
【０００４】一般的に単セルで使用する場合は有機系電
解液の場合、２．３〜２．７Ｖ、直列接続した場合はセ
ル当たり平均２．０〜２．３Ｖで使用される。構造的に
は、電極とセパレータを渦巻き状に巻き円筒形ケースに
収納する捲回型と、電極セパレータが平板状の平板型が
あり、平板型は電極、セパレータ、電極、セパレータ、
…と交互に積層するバイポーラ構造をとることができ、
高電圧用途に適する。
解液の場合、２．３〜２．７Ｖ、直列接続した場合はセ
ル当たり平均２．０〜２．３Ｖで使用される。構造的に
は、電極とセパレータを渦巻き状に巻き円筒形ケースに
収納する捲回型と、電極セパレータが平板状の平板型が
あり、平板型は電極、セパレータ、電極、セパレータ、
…と交互に積層するバイポーラ構造をとることができ、
高電圧用途に適する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】平板型５セル積層キャ
パシタの断面図を図７に示す。下からエンドプレート
１、分極性電極を貼り付けた端版電極４、セパレータ
５、両面に分極性電極７を貼り付けた中間集電極６、セ
パレータ５、…、分極性電極を貼り付けた端版電極４、
エンドプレート１と積層し、外周集電極間はゴムパッキ
ン２を配置し、上下からボルト３で締めてシールを行う
構造である。
パシタの断面図を図７に示す。下からエンドプレート
１、分極性電極を貼り付けた端版電極４、セパレータ
５、両面に分極性電極７を貼り付けた中間集電極６、セ
パレータ５、…、分極性電極を貼り付けた端版電極４、
エンドプレート１と積層し、外周集電極間はゴムパッキ
ン２を配置し、上下からボルト３で締めてシールを行う
構造である。
【０００６】直列接続した各単位キャパシタは、漏洩電
流がそれぞれ異なり、自己放電の影響で、課電時間に伴
い電圧ばらつきが大きくなる問題があった。これによ
り、漏洩電流の少ないセルは、課電時間と共にセル電圧
が増加、最終的には溶媒の分解電圧まで上昇し、ガス発
生、抵抗増加という問題が発生していた。
流がそれぞれ異なり、自己放電の影響で、課電時間に伴
い電圧ばらつきが大きくなる問題があった。これによ
り、漏洩電流の少ないセルは、課電時間と共にセル電圧
が増加、最終的には溶媒の分解電圧まで上昇し、ガス発
生、抵抗増加という問題が発生していた。
【０００７】これを解消するために、これまで単位キャ
パシタそれぞれに抵抗、ダイオード、および並列モニタ
等を設ける提案がされているが、発熱、部品点数増加、
コスト高という問題点を抱えていた。尚、直列接続した
各単位キャパシタはセルと呼ばれ、直列接続したキャパ
シタは全体としてユニットと呼ばれる。
パシタそれぞれに抵抗、ダイオード、および並列モニタ
等を設ける提案がされているが、発熱、部品点数増加、
コスト高という問題点を抱えていた。尚、直列接続した
各単位キャパシタはセルと呼ばれ、直列接続したキャパ
シタは全体としてユニットと呼ばれる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の請求項１に係る電気二重層キャパシタのセル電圧均
等化方法は、電気二重層キャパシタを複数個直列に接続
してなるユニットに対し、一方極性で充電を行い、充電
終了後に完全放電を行い、その後、逆極性で充電を行
い、更に、充電終了後完全放電を行なうサイクルを少な
くとも１回以上繰り返すことにより、直列接続したキャ
パシタの個々のセルの漏れ電流等の特性に違いによる内
部抵抗、分担電圧の不均衡及びそれらの原因に起因する
前記電気二重層キャパシタを破壊から免れさせ、長時間
使用できるようにすることを特徴とする。
明の請求項１に係る電気二重層キャパシタのセル電圧均
等化方法は、電気二重層キャパシタを複数個直列に接続
してなるユニットに対し、一方極性で充電を行い、充電
終了後に完全放電を行い、その後、逆極性で充電を行
い、更に、充電終了後完全放電を行なうサイクルを少な
くとも１回以上繰り返すことにより、直列接続したキャ
パシタの個々のセルの漏れ電流等の特性に違いによる内
部抵抗、分担電圧の不均衡及びそれらの原因に起因する
前記電気二重層キャパシタを破壊から免れさせ、長時間
使用できるようにすることを特徴とする。
【０００９】上記課題を解決する本発明の請求項２に係
る電気二重層キャパシタのセル電圧均等化方法は、請求
項１において、前記ユニットに対し、抵抗及び開閉自在
なスイッチを直列接続した放電回路を並列に接続し、か
つ、上記ユニットに対し、極性反転可能なスイッチを介
して直流電源を設けた充電回路を接続し、更に、上記極
性反転可能なスイッチは一定時間毎に、正方向極性で課
電し開放し逆方向極性での課電をり返す機能を有するこ
とを特徴とする。
る電気二重層キャパシタのセル電圧均等化方法は、請求
項１において、前記ユニットに対し、抵抗及び開閉自在
なスイッチを直列接続した放電回路を並列に接続し、か
つ、上記ユニットに対し、極性反転可能なスイッチを介
して直流電源を設けた充電回路を接続し、更に、上記極
性反転可能なスイッチは一定時間毎に、正方向極性で課
電し開放し逆方向極性での課電をり返す機能を有するこ
とを特徴とする。
【００１０】上記課題を解決する本発明の請求項３に係
る電気二重層キャパシタのセル電圧均等化方法は、請求
項２において、前記スイッチは、前記個々のセルの分担
電圧の差が一定値を越えた場合に、前記機能を発揮する
ことを特徴とする。
る電気二重層キャパシタのセル電圧均等化方法は、請求
項２において、前記スイッチは、前記個々のセルの分担
電圧の差が一定値を越えた場合に、前記機能を発揮する
ことを特徴とする。
【００１１】上記課題を解決する本発明の請求項４に係
る電気二重層キャパシタのセル電圧均等化方法は、請求
項１，２又は３において、前記ユニットは並列に接続さ
れ、各並列に接続された各ブロックのフロート充電時の
電圧をモニタし、モニタされた電圧値が設定値を越えた
場合に完全放電要求信号を送り、定期的な完全放電とは
異なる不定期完全放電を行わせ、同時に極性反転を行う
ことを特徴とする。
る電気二重層キャパシタのセル電圧均等化方法は、請求
項１，２又は３において、前記ユニットは並列に接続さ
れ、各並列に接続された各ブロックのフロート充電時の
電圧をモニタし、モニタされた電圧値が設定値を越えた
場合に完全放電要求信号を送り、定期的な完全放電とは
異なる不定期完全放電を行わせ、同時に極性反転を行う
ことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】［実施例１］本発明の第１の実施
例を図１を参照して説明する。図１に示すように、電極
面積３８０ｃｍ2の４３セル積層したユニットを使用し
た。４３セルのうち最も漏洩電流（ＲＣ）の多いセルを
セル１、最も漏洩電流の少ないセルをセル５、ほぼ平均
的なセルをセル３、それらの中間にくるものをそれぞれ
セル２、セル４とした（ＲＣ１＞ＲＣ２＞ＲＣ３＞ＲＣ
４＞ＲＣ５）。
例を図１を参照して説明する。図１に示すように、電極
面積３８０ｃｍ2の４３セル積層したユニットを使用し
た。４３セルのうち最も漏洩電流（ＲＣ）の多いセルを
セル１、最も漏洩電流の少ないセルをセル５、ほぼ平均
的なセルをセル３、それらの中間にくるものをそれぞれ
セル２、セル４とした（ＲＣ１＞ＲＣ２＞ＲＣ３＞ＲＣ
４＞ＲＣ５）。
【００１３】従来では、充電・放電の繰り返し（サイク
ル）用途、および充電状態での待機（フロート）用途い
ずれも、セル電圧（ＣＶ）はＣＶ１＜ＣＶ２＜ＣＶ３＜
ＣＶ４＜ＣＶ５となり、時間と共にその差は拡大する一
方であり、サイクル試験では単セル試験で１０万回耐え
るものを４３セル積層したユニットでは１．２万回で内
部抵抗の急激な増加が起こっていた。また、フロート試
験では２．３Ｖ課電で３０００時間耐えるものが、ユニ
ット試験では４００ｈで内部抵抗の急激な増加が起こっ
ていた。
ル）用途、および充電状態での待機（フロート）用途い
ずれも、セル電圧（ＣＶ）はＣＶ１＜ＣＶ２＜ＣＶ３＜
ＣＶ４＜ＣＶ５となり、時間と共にその差は拡大する一
方であり、サイクル試験では単セル試験で１０万回耐え
るものを４３セル積層したユニットでは１．２万回で内
部抵抗の急激な増加が起こっていた。また、フロート試
験では２．３Ｖ課電で３０００時間耐えるものが、ユニ
ット試験では４００ｈで内部抵抗の急激な増加が起こっ
ていた。
【００１４】これに対し、図１に示す本実施例では、充
電回路との間に、電磁スイッチＭ１，Ｍ２で構成される
正逆切替回路を直列接続し、１０Ωの抵抗と電磁スイッ
チＭ３，Ｍ４で構成される放電回路を並列接続した。こ
こで、電磁スイッチＭ１のみを投入した状態（電磁スイ
ッチＭ２切断）で、直流１００Ｖ課電（セル平均２．３
３Ｖ）のフロート試験を行い、５日後に充電回路から切
り離し（電磁スイッチＭ１は切断）、放電（電磁スイッ
チＭ３入り、電圧が１０Ｖ以下で電磁スイッチＭ４入
り）を行った。電圧が０Ｖになったところで、放電回路
を切り離し（電磁スイッチＭ３，Ｍ４切断）、逆接続で
充電回路に接続（Ｍ２入り）して充電を行った。
電回路との間に、電磁スイッチＭ１，Ｍ２で構成される
正逆切替回路を直列接続し、１０Ωの抵抗と電磁スイッ
チＭ３，Ｍ４で構成される放電回路を並列接続した。こ
こで、電磁スイッチＭ１のみを投入した状態（電磁スイ
ッチＭ２切断）で、直流１００Ｖ課電（セル平均２．３
３Ｖ）のフロート試験を行い、５日後に充電回路から切
り離し（電磁スイッチＭ１は切断）、放電（電磁スイッ
チＭ３入り、電圧が１０Ｖ以下で電磁スイッチＭ４入
り）を行った。電圧が０Ｖになったところで、放電回路
を切り離し（電磁スイッチＭ３，Ｍ４切断）、逆接続で
充電回路に接続（Ｍ２入り）して充電を行った。
【００１５】更に、５日後には充電回路から切り離し
（電磁スイッチＭ２切断）、放電（電磁スイッチＭ３入
り、電圧が１Ｖ以下で電磁スイッチＭ４入り）、電圧が
０Ｖ到達時に放電回路切り離し（電磁スイッチＭ３，Ｍ
４切断）、正接続で充電回路に接続（電磁スイッチＭ１
入り）、そして充電を行った。以降５日毎に完全放電、
正逆切替操作を行い、フロート試験を継続した。
（電磁スイッチＭ２切断）、放電（電磁スイッチＭ３入
り、電圧が１Ｖ以下で電磁スイッチＭ４入り）、電圧が
０Ｖ到達時に放電回路切り離し（電磁スイッチＭ３，Ｍ
４切断）、正接続で充電回路に接続（電磁スイッチＭ１
入り）、そして充電を行った。以降５日毎に完全放電、
正逆切替操作を行い、フロート試験を継続した。
【００１６】図２に各セル電圧を横軸時間で示した。図
２に示すように、漏洩電流の多いセル１のフロート電圧
は、５日後には２．２０Ｖまで低下していたが、完全放
電、正逆反転後の充電状態では２．４５Ｖまで増加、そ
の後５日間は漏洩電流が多いことから徐々にセル電圧は
低下し、完全放電／正逆反転の繰り返しにより平均電圧
からの電圧変動幅が収束した。他方、漏洩電流の少ない
セル５は５日後には２．４２Ｖまで増加していたが、完
全放電、正逆反転の後の充電状態では２．２３Ｖまで低
下、その後５日間は漏洩電流が少ないことから徐々にセ
ル電圧が増加し、セル１と同様に繰り返しにより電圧変
動幅が収束した。
２に示すように、漏洩電流の多いセル１のフロート電圧
は、５日後には２．２０Ｖまで低下していたが、完全放
電、正逆反転後の充電状態では２．４５Ｖまで増加、そ
の後５日間は漏洩電流が多いことから徐々にセル電圧は
低下し、完全放電／正逆反転の繰り返しにより平均電圧
からの電圧変動幅が収束した。他方、漏洩電流の少ない
セル５は５日後には２．４２Ｖまで増加していたが、完
全放電、正逆反転の後の充電状態では２．２３Ｖまで低
下、その後５日間は漏洩電流が少ないことから徐々にセ
ル電圧が増加し、セル１と同様に繰り返しにより電圧変
動幅が収束した。
【００１７】この結果、ユニットフロート試験で単セル
と同じ３０００時間耐えることができた。これにより漏
洩電流の違う単セルを直列接続した場合でも、定期的な
完全放電、正逆反転操作によりセル電圧の上限を抑える
ことが可能になり、直列接続した場合の寿命延伸が可能
となり、長期信頼性の高い直列接続キャパシタを供給す
ることが可能になった。
と同じ３０００時間耐えることができた。これにより漏
洩電流の違う単セルを直列接続した場合でも、定期的な
完全放電、正逆反転操作によりセル電圧の上限を抑える
ことが可能になり、直列接続した場合の寿命延伸が可能
となり、長期信頼性の高い直列接続キャパシタを供給す
ることが可能になった。
【００１８】［実施例２］本発明の第２の実施例を図３
を参照して説明する。本実施例は、図３に示すように、
上述した４３セル積層したユニットを１０台並列に接続
したブロックに、実施例１の回路を適用したものであ
る。並列接続することにより各ユニットは全て、充電電
圧を１００Ｖに抑えることが可能となり、ユニット内の
セル電圧は実施例１に示した回路と完全放電、正逆反転
操作により、上限を抑えることができた。このようにユ
ニット数が増加しても正逆反転回路はひとつだけで済
み、部品点数増加、コスト増加を抑えることができると
同時に、並列接続ブロックの寿命延伸が可能になった。
を参照して説明する。本実施例は、図３に示すように、
上述した４３セル積層したユニットを１０台並列に接続
したブロックに、実施例１の回路を適用したものであ
る。並列接続することにより各ユニットは全て、充電電
圧を１００Ｖに抑えることが可能となり、ユニット内の
セル電圧は実施例１に示した回路と完全放電、正逆反転
操作により、上限を抑えることができた。このようにユ
ニット数が増加しても正逆反転回路はひとつだけで済
み、部品点数増加、コスト増加を抑えることができると
同時に、並列接続ブロックの寿命延伸が可能になった。
【００１９】［実施例３］本発明の第３の実施例を図４
を参照して説明する。本実施例は、図４に示すように、
上述した４３セル接続したユニットを１０並列接続し、
そのブロックを３直列したミニモデル（全体容量１３０
０Ｖ−１２０Ａ）に適用したものである。放電回路は各
ブロック毎に組み込んだ。これにより定期的な完全放電
で、３０台のユニット全て０Ｖにすることが可能とな
り、実施例１に示した定期的な完全放電と正逆反転操作
により、１２９０個（＝４３×３０）すべてのセル電圧
を収束させることが可能となった。これにより直並列組
み合わせたモジュールの寿命延伸が可能となり、キャパ
シタを使用した蓄電システムの信頼性向上がはかれた。
を参照して説明する。本実施例は、図４に示すように、
上述した４３セル接続したユニットを１０並列接続し、
そのブロックを３直列したミニモデル（全体容量１３０
０Ｖ−１２０Ａ）に適用したものである。放電回路は各
ブロック毎に組み込んだ。これにより定期的な完全放電
で、３０台のユニット全て０Ｖにすることが可能とな
り、実施例１に示した定期的な完全放電と正逆反転操作
により、１２９０個（＝４３×３０）すべてのセル電圧
を収束させることが可能となった。これにより直並列組
み合わせたモジュールの寿命延伸が可能となり、キャパ
シタを使用した蓄電システムの信頼性向上がはかれた。
【００２０】［実施例４］実施例３のミニモデルのフロ
ート充電時（平均１００Ｖ）の各ブロック電圧をモニタ
し、その値が設定値（１０１Ｖ）を超えた場合、完全放
電要求信号を送り、定期的な完全放電とは異なる不定期
完全放電を行わせ、同時に極性反転を行った。これによ
り急に発生した電圧上昇に対処することが可能になり、
蓄電システムの信頼性向上がはかれた。
ート充電時（平均１００Ｖ）の各ブロック電圧をモニタ
し、その値が設定値（１０１Ｖ）を超えた場合、完全放
電要求信号を送り、定期的な完全放電とは異なる不定期
完全放電を行わせ、同時に極性反転を行った。これによ
り急に発生した電圧上昇に対処することが可能になり、
蓄電システムの信頼性向上がはかれた。
【００２１】〔実施例５〕本発明の第５の実施例を図５
に示す。本実施例では、電圧比較回路１０、コントロー
ル回路２０を追加したものであり、その他の構成は前述
した実施例１と同様である。ここで、電圧比較回路１０
は、直列に接続された各セルの分担電圧を測定し、分担
電圧の最小と最大の差が一定値を越えた場合に、コント
ロール回路２０へ作動信号を出力する。コントロール回
路２０は、電圧比較回路１０からの作動信号に対応し
て、電磁スイッチＭ３，Ｍ４を次のようにＯＮ／ＯＦＦ
する。即ち、電圧比較回路１０が各セルの分担電圧を自
動的に測定し、その分担電圧の最小と最大の差が一定値
以下の場合には、電圧比較回路１０からの作動信号にし
てコントロール回路２０が電磁スイッチＭ３，Ｍ４をＯ
ＦＦとすることにより、電気二重層キャパシタを開放す
る。逆に、分担電圧の最小と最大の差が一定値を越えた
場合には、コントロール回路２０が電磁スイッチＭ３，
Ｍ４をＯＮとすることにより、電気二重層キャパシタを
短絡する。このように、本実施例では、各セルの分担電
圧を測定することにより、不定期に完全放電させて、セ
ル電圧の上限を抑えることが可能となる。
に示す。本実施例では、電圧比較回路１０、コントロー
ル回路２０を追加したものであり、その他の構成は前述
した実施例１と同様である。ここで、電圧比較回路１０
は、直列に接続された各セルの分担電圧を測定し、分担
電圧の最小と最大の差が一定値を越えた場合に、コント
ロール回路２０へ作動信号を出力する。コントロール回
路２０は、電圧比較回路１０からの作動信号に対応し
て、電磁スイッチＭ３，Ｍ４を次のようにＯＮ／ＯＦＦ
する。即ち、電圧比較回路１０が各セルの分担電圧を自
動的に測定し、その分担電圧の最小と最大の差が一定値
以下の場合には、電圧比較回路１０からの作動信号にし
てコントロール回路２０が電磁スイッチＭ３，Ｍ４をＯ
ＦＦとすることにより、電気二重層キャパシタを開放す
る。逆に、分担電圧の最小と最大の差が一定値を越えた
場合には、コントロール回路２０が電磁スイッチＭ３，
Ｍ４をＯＮとすることにより、電気二重層キャパシタを
短絡する。このように、本実施例では、各セルの分担電
圧を測定することにより、不定期に完全放電させて、セ
ル電圧の上限を抑えることが可能となる。
【００２２】〔実施例６〕本発明の第６の実施例を図６
に示す。本実施例では、実施例５のように分担電圧の最
小値と最大値との差を用いる代わりに、参照電圧との差
（絶対値）を用いる方法である。即ち、各セルに比較回
路３０を設けて参照電圧と各セル電圧を比較し、何れか
の比較回路３０において参照電圧が各セル電圧を越えた
ときにＯＲ回路４０からコントロール回路２０へ作動信
号が出力される。コントロール回路２０は、実施例５と
同様に、作動信号に対応して、電磁スイッチＭ３，Ｍ４
をＯＮ／ＯＦＦすることにより、電気二重層キャパシタ
を開放又は短絡する。他の方法としては、単に機能ブロ
ックとして電圧比較回路を設け、これがトリガになりＣ
Ｌ２が作動するような回路になっていればよい。本実施
例においても、実施例５と同様に、各セルの分担電圧を
参照電圧と比較することにより、不定期に完全放電させ
て、セル電圧の上限を抑えることが可能となる。
に示す。本実施例では、実施例５のように分担電圧の最
小値と最大値との差を用いる代わりに、参照電圧との差
（絶対値）を用いる方法である。即ち、各セルに比較回
路３０を設けて参照電圧と各セル電圧を比較し、何れか
の比較回路３０において参照電圧が各セル電圧を越えた
ときにＯＲ回路４０からコントロール回路２０へ作動信
号が出力される。コントロール回路２０は、実施例５と
同様に、作動信号に対応して、電磁スイッチＭ３，Ｍ４
をＯＮ／ＯＦＦすることにより、電気二重層キャパシタ
を開放又は短絡する。他の方法としては、単に機能ブロ
ックとして電圧比較回路を設け、これがトリガになりＣ
Ｌ２が作動するような回路になっていればよい。本実施
例においても、実施例５と同様に、各セルの分担電圧を
参照電圧と比較することにより、不定期に完全放電させ
て、セル電圧の上限を抑えることが可能となる。
【００２３】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明では、直列接続した単位キャパシタの
ばらつきを許容し、定期的に完全放電と極性反転を行う
ことにより、課電時間に伴うセル電圧のばらつき増加
を、簡単な回路で、少ない部品で、安価に抑えることが
でき、同時に蓄電システムの寿命延伸が可能となり、信
頼性向上を図ることができる。
たように、本発明では、直列接続した単位キャパシタの
ばらつきを許容し、定期的に完全放電と極性反転を行う
ことにより、課電時間に伴うセル電圧のばらつき増加
を、簡単な回路で、少ない部品で、安価に抑えることが
でき、同時に蓄電システムの寿命延伸が可能となり、信
頼性向上を図ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例に係る電気二重層キャパ
シタのセル電圧均等化方法を示す説明図である。
シタのセル電圧均等化方法を示す説明図である。
【図２】各セル電圧を示すグラフである。
【図３】本発明の第２の実施例に係る電気二重層キャパ
シタのセル電圧均等化方法を示す説明図である。
シタのセル電圧均等化方法を示す説明図である。
【図４】本発明の第３の実施例に係る電気二重層キャパ
シタのセル電圧均等化方法を示す説明図である。
シタのセル電圧均等化方法を示す説明図である。
【図５】本発明の第５の実施例に係る電気二重層キャパ
シタのセル電圧均等化方法を示す説明図である。
シタのセル電圧均等化方法を示す説明図である。
【図６】本発明の第６の実施例に係る電気二重層キャパ
シタのセル電圧均等化方法を示す説明図である。
シタのセル電圧均等化方法を示す説明図である。
【図７】平板型５セル積層キャパシタの断面図である。
１ エンドプレート ２ パッキン ３ 締付ボルト ４ 端集電極 ５ セパレータ ６ 中間集電極 ７ 電解液を含む分極性電極 Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４ 電磁スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── 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 7/10 Ｈ０１Ｇ 9/00 ３０１Ｊ
Claims (4)
- 【請求項１】 電気二重層キャパシタを複数個直列に接
続してなるユニットに対し、一方極性で充電を行い、充
電終了後に完全放電を行い、その後、逆極性で充電を行
い、更に、充電終了後完全放電を行なうサイクルを少な
くとも１回以上繰り返すことにより、直列接続したキャ
パシタの個々のセルの漏れ電流等の特性に違いによる内
部抵抗、分担電圧の不均衡及びそれらの原因に起因する
前記電気二重層キャパシタを破壊から免れさせ、長時間
使用できるようにすることを特徴とする電気二重層キャ
パシタのセル電圧均等化方法。 - 【請求項２】 前記ユニットに対し、抵抗及び開閉自在
なスイッチを直列接続した放電回路を並列に接続し、か
つ、上記ユニットに対し、極性反転可能なスイッチを介
して直流電源を設けた充電回路を接続し、更に、上記極
性反転可能なスイッチは一定時間毎に、正方向極性で課
電し開放し逆方向極性での課電をり返す機能を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の電気二重層キャパシタの
セル電圧均等化方法。 - 【請求項３】 前記スイッチは、前記個々のセルの分担
電圧の差が一定値を越えた場合に、前記機能を発揮する
ことを特徴とする請求項２記載の電気二重層キャパシタ
のセル電圧均等化方法。 - 【請求項４】 前記ユニットは並列に接続され、各並列
に接続された各ブロックのフロート充電時の電圧をモニ
タし、モニタされた電圧値が設定値を越えた場合に完全
放電要求信号を送り、定期的な完全放電とは異なる不定
期完全放電を行わせ、同時に極性反転を行うことを特徴
とする請求項１，２又は３記載の電気二重層キャパシタ
のセル電圧均等化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000338626A JP2002142369A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | 電気二重層キャパシタのセル電圧均等化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000338626A JP2002142369A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | 電気二重層キャパシタのセル電圧均等化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002142369A true JP2002142369A (ja) | 2002-05-17 |
Family
ID=18813807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000338626A Withdrawn JP2002142369A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | 電気二重層キャパシタのセル電圧均等化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002142369A (ja) |
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