JP2002199619A - Uninterruptible power supply device - Google Patents

Uninterruptible power supply device

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JP2002199619A
JP2002199619A JP2000400242A JP2000400242A JP2002199619A JP 2002199619 A JP2002199619 A JP 2002199619A JP 2000400242 A JP2000400242 A JP 2000400242A JP 2000400242 A JP2000400242 A JP 2000400242A JP 2002199619 A JP2002199619 A JP 2002199619A
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Japan
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power supply
double layer
electric double
layer capacitor
uninterruptible power
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Mori
森  和也
Kikuo Tsuruga
紀久夫 敦賀
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Tokin Corp
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NEC Tokin Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an efficient uninterruptible power supply device which has a circuit structure where the characteristic of an electric double layer capacitor is taken into account. SOLUTION: This uninterruptible power supply device is provided with a charging circuit 4 which charges the electric double layer capacitor with an output from a DC power supply 2 which supplies power to an electronic device 1, a power supply output detection circuit 5 which determines whether the power supply is made from the DC power supply 2 or not, the electric double layer capacitor 3, and a DC/DC converter 6a which supplies power from the electric double layer capacitor 3 to the electronic device 1.

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、電源から電力の供
給がなくなっても電子機器を動作させる無停電電源装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an uninterruptible power supply for operating an electronic device even when power is not supplied from a power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報端末などの電子機器は、停電が起こ
ると不正な動作の終了が起こるため、データの破壊や装
置本体の故障の原因になる。そのような問題を防ぐため
の装置として、停電時に通常の電源の代わりに電力を供
給する無停電電源装置が広く用いられている。
2. Description of the Related Art An electronic device such as an information terminal causes an improper operation to be terminated when a power failure occurs, thereby causing data destruction or failure of the device itself. As a device for preventing such a problem, an uninterruptible power supply that supplies power instead of a normal power supply at the time of a power failure is widely used.

【0003】従来の無停電電源装置は、鉛電池に代表さ
れる重金属を用いた電池を使用しており、装置の廃却に
おいて、環境に対して問題があり、また充放電の繰り返
しや温度変化などによって、電池が劣化して、いざとい
う停電の時に安定な動作ができないなどの問題があっ
た。そこで、電池として前記の鉛電池のような二次電池
の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることが提案
されている。
A conventional uninterruptible power supply uses a battery using a heavy metal typified by a lead battery, and has a problem with the environment when disposing of the device. As a result, there is a problem that the battery deteriorates and stable operation cannot be performed in the event of an emergency power failure. Therefore, it has been proposed to use an electric double layer capacitor instead of a secondary battery such as the above-mentioned lead battery.

【0004】図8は、従来の電気二重層キャパシタを用
いた無停電電源装置の構成を示す図である。図8の無停
電電源装置の動作について、以下に説明する。即ち、通
常の状態では、直流電源2から電子機器1に電力を供給
し、直流電源2のもうひとつの出力を用いて電気二重層
キャパシタ3に充電を行う。直流電源内で、その出力の
有無を判断して停電を検知する。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional uninterruptible power supply using an electric double layer capacitor. The operation of the uninterruptible power supply of FIG. 8 will be described below. That is, in a normal state, power is supplied from the DC power supply 2 to the electronic device 1, and the electric double layer capacitor 3 is charged using another output of the DC power supply 2. In the DC power supply, the presence or absence of the output is determined to detect a power failure.

【0005】例えば、直流電源2が交流電力から電源を
供給している場合、該交流電力の有無を電源出力検知回
路5が判断して停電を検知すると、電気二重層キャパシ
タ3の電力をDC/DCコンバータ6aから電子機器1
に供給するようにスイッチ回路11bをONにする。停
電が復帰して直流電源2から電力が供給されるようにな
ると、復帰したことを電源出力検知回路5が判断してス
イッチ回路11bをOFFにし、電気二重層キャパシタ
3からの電力供給を止める。その時、再び電気二重層キ
ャパシタ3に充電が行われる。
For example, when the DC power supply 2 supplies power from AC power, the power supply output detection circuit 5 determines the presence or absence of the AC power, and when the power failure is detected, the power of the electric double layer capacitor 3 is converted to DC / DC power. From DC converter 6a to electronic device 1
The switch circuit 11b is turned ON so that the power is supplied to the switch. When the power failure is restored and power is supplied from the DC power supply 2, the power supply output detection circuit 5 determines that the power has been restored, turns off the switch circuit 11 b, and stops the power supply from the electric double layer capacitor 3. At that time, the electric double layer capacitor 3 is charged again.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ここで、従来の電気二
重層キャパシタを用いた無停電電源装置では、以下の問
題点があった。即ち、二次電池に比べて電気二重層キャ
パシタはエネルギ密度が低いために、従来のように二次
電池を用いた無停電電源と同じ方式で動作をすると信頼
性が低くなるという問題点があった。また、電気二重層
キャパシタは、貯蔵されている電力量によって電圧が大
きく変動するために、直流電源に出力を二系統用意して
電子機器に充電する出力とは別の出力で充電する必要が
ある。
The uninterruptible power supply using a conventional electric double layer capacitor has the following problems. That is, since the electric double layer capacitor has a lower energy density than the secondary battery, there is a problem that the reliability is reduced when the electric double layer capacitor operates in the same manner as the conventional uninterruptible power supply using the secondary battery. Was. In addition, since the electric double-layer capacitor greatly varies in voltage depending on the amount of stored electric power, it is necessary to prepare two outputs for the DC power supply and charge with an output different from the output for charging the electronic device. .

【0007】さらに、停電が起こっても直流電源の出力
が通常の状態と同じように保たれるために、直流電源内
部から検知出力を取り出す必要があった。そのため、既
にある直流電源システムに後付で無停電電源を設置する
のが困難で、電気二重層キャパシタを用いるためにシス
テム全体の変更を検討する必要があった。
Further, even if a power failure occurs, the output of the DC power supply is maintained in the same state as a normal state, so that it is necessary to take out the detection output from the inside of the DC power supply. Therefore, it is difficult to install an uninterruptible power supply in an existing DC power supply system afterward, and it is necessary to consider changing the entire system to use an electric double layer capacitor.

【0008】従って、本発明の目的は、電気二重層キャ
パシタの特性を考慮した回路構成とした、効率のよい無
停電電源装置を提供することである。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an efficient uninterruptible power supply having a circuit configuration in consideration of the characteristics of an electric double layer capacitor.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の無停電電源装置
は、充放電サイクル寿命が、ほぼ無限である電気二重層
キャパシタをエネルギ貯蔵装置として用いることによっ
て、信頼性の高い無停電電源を提供するものであり、二
次電池に比べて電力量が少ないことと、貯蔵電力量に応
じて電圧が変動することが問題とならないように、新規
な機能を有した無停電電源装置を提供するものである。
The uninterruptible power supply according to the present invention provides a highly reliable uninterruptible power supply by using an electric double layer capacitor having an infinite charge and discharge cycle life as an energy storage device. To provide an uninterruptible power supply having a new function so that the amount of power is smaller than that of a secondary battery and the voltage fluctuates according to the amount of stored power. It is.

【0010】本発明の無停電電源装置は、直流電源の出
力が電圧変動しないような充電回路を設けて該出力から
電気二重層キャパシタを直接充電し、前記直流電源から
前記電子機器に電力が供給されているかどうかを判断す
る電源出力検知回路を備え、該電源出力検知回路からの
信号を受けて前記電気二重層キャパシタから前記電子機
器に電力を供給するDC/DCコンバータを備えたこと
を特徴とする無停電電源装置を提供する。
The uninterruptible power supply according to the present invention is provided with a charging circuit for preventing the output of the DC power supply from fluctuating in voltage, directly charging the electric double layer capacitor from the output, and supplying power to the electronic device from the DC power supply. And a DC / DC converter for receiving a signal from the power supply output detection circuit and supplying power to the electronic device from the electric double layer capacitor. To provide an uninterruptible power supply.

【0011】また、本発明は、前記の無停電電源装置に
おいて、前記電気二重層キャパシタからの出力電流を測
定して前記直流電源からの電力供給の有無を判断する電
源出力検知回路を備えたこと、もしくは、電圧保持回路
で保持された電圧と前記直流電源の低下した電圧とを比
較することにより、前記直流電源からの電力供給の有無
を判断する電源出力検知回路を備えたこと、もしくは、
前記電気二重層キャパシタの電圧を測定して、その電圧
の変化量を検知して前記直流電源からの電力供給の有無
を判断する電源出力検知回路を備えたこと、もしくは前
記3つの電源出力検知回路のいずれか2つ以上を備えた
ことを特徴とする無停電電源装置を提供する。
Further, the present invention provides the uninterruptible power supply device, further comprising a power supply output detection circuit for measuring an output current from the electric double layer capacitor to determine whether or not power is supplied from the DC power supply. Or, by comparing the voltage held by the voltage holding circuit and the reduced voltage of the DC power supply, provided with a power output detection circuit to determine the presence or absence of power supply from the DC power supply, or
A power supply output detection circuit that measures a voltage of the electric double layer capacitor and detects a change in the voltage to determine whether power is supplied from the DC power supply, or the three power supply output detection circuits The present invention provides an uninterruptible power supply characterized by comprising any two or more of the above.

【0012】また、本発明は、前記の無停電電源装置に
おいて、前記電気二重層キャパシタを充電するための抵
抗器とスイッチ回路を直列に接続した回路もしくは定電
流回路とスイッチ回路を直列に接続した回路を備えたこ
とを特徴とする無停電電源を提供する。
Further, according to the present invention, in the above-mentioned uninterruptible power supply, a circuit in which a resistor for charging the electric double layer capacitor and a switch circuit are connected in series or a constant current circuit and a switch circuit are connected in series. Provided is an uninterruptible power supply having a circuit.

【0013】また、本発明は、前記の無停電電源装置に
おいて、電力量を多くするために複数の電気二重層キャ
パシタを用い、該電気二重層キャパシタを並列接続およ
び直列接続を切り換えるスイッチ回路を有し、充電の時
には直列接続の数を任意に多くして並列接続の数を任意
に少なくして電圧を高くでき、放電の時には直列接続の
数を任意に少なくして並列接続の数を任意に多くして電
圧を低くできる制御回路を備えたことを特徴とする無停
電電源装置を提供する。
Further, the present invention provides the above-described uninterruptible power supply device, wherein a plurality of electric double layer capacitors are used to increase the amount of electric power, and a switch circuit for switching the electric double layer capacitors between parallel connection and series connection is provided. However, when charging, the number of series connections can be arbitrarily increased and the number of parallel connections can be arbitrarily reduced to increase the voltage.When discharging, the number of series connections can be arbitrarily reduced and the number of parallel connections can be arbitrarily set. Provided is an uninterruptible power supply characterized by including a control circuit capable of increasing the voltage.

【0014】また、本発明は、前記の無停電電源装置に
おいて、電力量を多くするために複数の電気二重層キャ
パシタを用い、電圧のばらつきを少なくするために、全
ての電気二重層キャパシタを並列接続して充電する機能
を備えるか、各電気二重層キャパシタに電圧制限回路を
備えるか、電気二重層キャパシタに電圧平準化装置を備
えたことを特徴とする無停電電源装置を提供する。
Further, according to the present invention, in the above-mentioned uninterruptible power supply, a plurality of electric double layer capacitors are used in order to increase the amount of electric power, and all electric double layer capacitors are connected in parallel in order to reduce voltage variations. Provided is an uninterruptible power supply characterized by having a function of connecting and charging, providing a voltage limiting circuit in each electric double layer capacitor, or providing a voltage leveling device in each electric double layer capacitor.

【0015】また、本発明は、前記の無停電電源装置に
おいて、前記電気二重層キャパシタから供給された電流
とその電流が供給された時間を計測、もしくは前記電気
二重層キャパシタの電圧を計測して残りの電力量を算出
する制御回路を備えたことを特徴とする無停電電源装置
を提供する。
Further, according to the present invention, in the uninterruptible power supply, the current supplied from the electric double layer capacitor and the time during which the current is supplied are measured, or the voltage of the electric double layer capacitor is measured. Provided is an uninterruptible power supply device including a control circuit for calculating remaining electric energy.

【0016】また、本発明は、前記の無停電電源装置に
おいて、一度前記直流電源からの電力供給がなくなって
から、再度供給が始まったときに、前記電気二重層キャ
パシタからの電力供給を終了させる制御回路を備えたこ
とを特徴とする無停電電源装置を提供する。
Further, according to the present invention, in the uninterruptible power supply device, when the power supply from the DC power supply is once stopped and the supply is started again, the power supply from the electric double layer capacitor is terminated. Provided is an uninterruptible power supply device comprising a control circuit.

【0017】また、本発明は、前記の無停電電源装置に
おいて、前記電気二重層キャパシタの残りの電力量が少
なくなると電子機器を自動的に電子機器装置を終了させ
る制御回路を備え、終了時の前記電子機器の状態を記録
して次に該電子機器を動作させるときに同じ状態を再現
できるようにする制御回路を備えたことを特徴とする無
停電電源装置を提供する。
Further, the present invention provides the uninterruptible power supply device, further comprising a control circuit for automatically terminating the electronic device when the remaining power of the electric double layer capacitor decreases, There is provided an uninterruptible power supply characterized by comprising a control circuit for recording the state of the electronic device so that the same state can be reproduced the next time the electronic device is operated.

【0018】また、本発明は、前記の無停電電源装置に
おいて、電子機器の消費する電力を自動的に最小限に抑
える制御回路を備えることを特徴とする無停電電源装置
を提供する。
According to the present invention, there is provided the uninterruptible power supply according to the present invention, further comprising a control circuit for automatically minimizing the power consumed by the electronic device.

【0019】また、本発明は、前記の無停電電源装置に
おいて、前記電子機器が前記直流電源から電圧の異なる
複数の電力を供給している場合に、前記電気二重層キャ
パシタは一つ以上の電源ラインから充電を行い、前記直
流電源からの電力が供給されなくなった時に前記複数の
電源ラインに電力を供給できるようにDC/DCコンバ
ータに複数の出力を備えたことを特徴とする無停電電源
装置を提供する。
Further, according to the present invention, in the uninterruptible power supply device, when the electronic device supplies a plurality of powers having different voltages from the DC power supply, the electric double layer capacitor includes one or more power supplies. An uninterruptible power supply device, wherein a plurality of outputs are provided to a DC / DC converter so that charging is performed from a line and power can be supplied to the plurality of power lines when power from the DC power supply is stopped. I will provide a.

【0020】[0020]

【実施例】本発明の実施例による無停電電源装置につい
て、以下に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention will be described below.

【0021】(実施例1)図1に、本発明の実施例1に
よる無停電電源装置の回路図を示す。図1の無停電電源
装置の回路は、直流電源から電子機器に電力を供給する
出力から電気二重層キャパシタに充電を行う充電回路4
と、前記直流電源2からの電力供給の有無を判断する電
源出力検知回路5と、電気二重層キャパシタ3と、前記
電気二重層キャパシタ3から前記電子機器1に電力を供
給するDC/DCコンバータ6aとで構成されている。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 1 of the present invention. The circuit of the uninterruptible power supply of FIG. 1 includes a charging circuit 4 for charging an electric double layer capacitor from an output for supplying power to an electronic device from a DC power supply.
A power output detection circuit 5 for determining whether power is supplied from the DC power supply 2, an electric double layer capacitor 3, and a DC / DC converter 6a for supplying electric power from the electric double layer capacitor 3 to the electronic device 1. It is composed of

【0022】本発明の無停電電源装置の動作は、以下の
ごとくである。通常は直流電源2から電子機器1に電力
を供給して、充電回路4により電気二重層キャパシタ3
に充電を行う。停電や故障などの原因により直流電源2
の出力から電力が供給されなくなると、電源出力検知回
路5によって電力の供給がなくなったことを判断して制
御回路7が充電回路4の動作を止め、DC/DCコンバ
ータ6aによって電気二重層キャパシタ3から電子機器
1に電力を供給する。
The operation of the uninterruptible power supply according to the present invention is as follows. Normally, power is supplied from the DC power supply 2 to the electronic device 1, and the electric double layer capacitor 3 is supplied by the charging circuit 4.
Charge the battery. DC power supply 2 due to power outage or failure
When power is no longer supplied from the output of the power supply, the power supply output detection circuit 5 determines that power is no longer supplied, the control circuit 7 stops the operation of the charging circuit 4, and the DC / DC converter 6a causes the electric double layer capacitor 3 to operate. Supplies power to the electronic device 1 from the computer.

【0023】前記電気二重層キャパシタ3から電力を供
給している間に直流電源2からの電力供給が復帰する
と、電源出力検知回路5によって電力の供給が復帰した
ことを判断してDC/DCコンバータ6aの動作を止め
る。電気二重層キャパシタ3の電力をある程度消費して
も、まだ直流電源2の出力が復帰しない場合は、電源出
力検知回路5によって電子機器1の電源スイッチをOF
Fにして、電子機器の動作を安全に止める。また、直流
電源2からの電力供給がなくなった時には、電気二重層
キャパシタ3の電力量を考慮して、制御回路7によって
電子機器1が消費する電力を最小限になるような状態に
強制的に切り換えても構わない。
When the power supply from the DC power supply 2 is restored while the electric power is being supplied from the electric double layer capacitor 3, the power supply output detection circuit 5 determines that the power supply has been restored, and the DC / DC converter The operation of 6a is stopped. If the output of the DC power supply 2 still does not return even after the power of the electric double layer capacitor 3 is consumed to a certain extent, the power supply output detection circuit 5 turns the power switch of the electronic device 1 off.
Set to F to safely stop the operation of the electronic device. Further, when the power supply from the DC power supply 2 is stopped, the control circuit 7 forcibly reduces the power consumed by the electronic device 1 to a state in which the power consumption of the electric double layer capacitor 3 is considered. You may switch.

【0024】(実施例2)図2に、本発明の実施例2に
よる無停電電源装置の回路図を示す。図2の無停電電源
装置の回路では、電気二重層キャパシタ3の充電が完了
した状態でスイッチ回路11aをOFFにしておき、電
流検知回路9を用いて電気二重層キャパシタ3の出力電
流を測定する。直流電源2から電力が供給されている場
合は、DC/DCコンバータ6aからの出力電力が非常
に少なくなるために、電流検知回路9で計測される電流
は小さく、直流電源2から電力が供給されていない場合
は、DC/DCコンバータ6aからの出力電力が非常に
多くなるために、電流検知回路9で計測される電流は大
きくなる。直流電源2からの電力供給の有無を判断する
と、図1と同様の動作を電源出力検知回路5によって行
うことができる。
(Embodiment 2) FIG. 2 shows a circuit diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 2 of the present invention. In the circuit of the uninterruptible power supply of FIG. 2, the switch circuit 11 a is turned off after the charging of the electric double layer capacitor 3 is completed, and the output current of the electric double layer capacitor 3 is measured using the current detection circuit 9. . When power is supplied from the DC power supply 2, the output power from the DC / DC converter 6 a becomes very small, so the current measured by the current detection circuit 9 is small, and power is supplied from the DC power supply 2. Otherwise, the output power from the DC / DC converter 6a becomes very large, and the current measured by the current detection circuit 9 becomes large. When the presence or absence of power supply from the DC power supply 2 is determined, the same operation as in FIG. 1 can be performed by the power supply output detection circuit 5.

【0025】また、本発明の無停電電源装置では、充電
回路4を抵抗器10とスイッチ回路11aを直列接続し
た構成になっており、電圧検知回路8によって電気二重
層キャパシタ3の充電が完了したことを認識できる。さ
らに、本無停電電源装置では、電流検知回路9によって
電気二重層キャパシタ3から供給された電力量を測定し
て電気二重層キャパシタ3に残された電力量を算出する
ことが可能であり、電圧検知回路8によって電気二重層
キャパシタ3の電圧を測定して電気二重層キャパシタ3
に残された電力量を算出することもできる。
In the uninterruptible power supply of the present invention, the charging circuit 4 has a configuration in which the resistor 10 and the switch circuit 11a are connected in series, and the charging of the electric double layer capacitor 3 is completed by the voltage detection circuit 8. I can recognize that. Further, in the present uninterruptible power supply, the amount of electric power supplied from the electric double layer capacitor 3 by the current detection circuit 9 can be measured to calculate the amount of electric power remaining in the electric double layer capacitor 3, The detection circuit 8 measures the voltage of the electric double layer capacitor 3 and
Can be calculated.

【0026】(実施例3)図3に、本発明の実施例3に
よる無停電電源装置の回路図を示す。本発明の無停電電
源装置の回路では、電気二重層キャパシタ3の充電が完
了した状態でスイッチ回路11aをOFFにしておき、
直流電源2の出力電圧をコンデンサ15で保持し、その
保持された電圧と出力電圧に比例した電圧とをコンパレ
ータ14によって比較する。直流電源2から電力が供給
されている場合は、コンパレータ14に入力される2つ
の電圧は、ほぼ同じ電圧であり、直流電源2から電力が
供給されていない場合は、コンパレータ14に入力され
ている2つの電圧に差が生じる。
(Embodiment 3) FIG. 3 shows a circuit diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 3 of the present invention. In the circuit of the uninterruptible power supply of the present invention, the switch circuit 11a is turned off in a state where the charging of the electric double layer capacitor 3 is completed,
The output voltage of the DC power supply 2 is held by the capacitor 15, and the held voltage is compared with a voltage proportional to the output voltage by the comparator 14. When the power is supplied from the DC power supply 2, the two voltages input to the comparator 14 are substantially the same voltage. When the power is not supplied from the DC power supply 2, the two voltages are input to the comparator 14. A difference occurs between the two voltages.

【0027】また、電圧検知回路8によって電気二重層
キャパシタ3の電圧を測定し、その変化量を算出する。
直流電源2から電力が供給されている場合は、電圧の変
化量が非常に小さくなり、直流電源2から電力が供給さ
れていない場合は、電圧の変化量が非常に大きくなる。
直流電源2からの電力供給の有無を判断すると、図1と
同様の動作を電源出力検知回路5によって行う。また、
本回路では、電気二重層キャパシタ3から電力を供給す
る時はスイッチ回路11aをOFFに、スイッチ回路1
1bをONにする。電気二重層キャパシタ3から電力を
供給しない時は、スイッチ回路11aをONに、スイッ
チ回路11bをOFFにする。
The voltage of the electric double layer capacitor 3 is measured by the voltage detection circuit 8 and the amount of change is calculated.
When power is supplied from the DC power supply 2, the amount of change in voltage is very small, and when power is not supplied from the DC power supply 2, the amount of change in voltage is very large.
When the presence or absence of power supply from the DC power supply 2 is determined, the same operation as in FIG. 1 is performed by the power supply output detection circuit 5. Also,
In this circuit, when power is supplied from the electric double layer capacitor 3, the switch circuit 11a is turned off and the switch circuit 1a is turned off.
Turn 1b ON. When power is not supplied from the electric double layer capacitor 3, the switch circuit 11a is turned on and the switch circuit 11b is turned off.

【0028】(実施例4)図4に、本発明の実施例4に
よる無停電電源装置の回路図を示す。本発明の無停電電
源装置の回路では、電流検知回路9とコンパレータが内
蔵された電源出力検知回路5を用いて図3の無停電電源
装置と同じ動作をする。また、本回路では、貯蔵できる
電力量を大きくするために、2個の電気二重層キャパシ
タ3を用い、電気二重層キャパシタ3から電力を供給す
る時は、スイッチ回路11dをONに、スイッチ回路1
1cおよび11eをOFFにして、2個の電気二重層キ
ャパシタ3を直列接続にして、利用できる電力量を大き
くする。電気二重層キャパシタ3から電力を供給しない
時は、スイッチ回路11dをOFFに、スイッチ回路1
1cおよび11eをONにして、電気二重層キャパシタ
3を並列接続とし、それぞれの電気二重層キャパシタ3
の電圧がばらつかないようにして充電を行う。
(Embodiment 4) FIG. 4 shows a circuit diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 4 of the present invention. In the circuit of the uninterruptible power supply of the present invention, the same operation as that of the uninterruptible power supply of FIG. In this circuit, two electric double layer capacitors 3 are used in order to increase the amount of power that can be stored. When power is supplied from the electric double layer capacitor 3, the switch circuit 11d is turned on and the switch circuit 1d is turned on.
By turning off 1c and 11e, the two electric double layer capacitors 3 are connected in series to increase the available electric energy. When power is not supplied from the electric double layer capacitor 3, the switch circuit 11d is turned off and the switch circuit 1 is turned off.
1c and 11e are turned ON, and the electric double layer capacitors 3 are connected in parallel.
The charging is performed so that the voltage does not vary.

【0029】(実施例5)図5に、本発明の実施例5に
よる無停電電源装置の回路図を示す。本発明の無停電電
源装置の回路では、貯蔵できる電力量を大きくするため
に、5個の電気二重層キャパシタ3を用い、スイッチ回
路11c、11d、11eを制御して、図4の無停電電
源装置と同じ動作をする。また、5個全てを一度に直列
にする必要はなく、DC/DCコンバータ6aの入力条
件によって、少しずつ直列数を多くして構わないし、い
くつかの電気二重層キャパシタ3を並列接続したままで
も構わない。
(Embodiment 5) FIG. 5 shows a circuit diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 5 of the present invention. In the circuit of the uninterruptible power supply of the present invention, five electric double-layer capacitors 3 are used to control the switch circuits 11c, 11d, and 11e in order to increase the amount of power that can be stored. Performs the same operation as the device. In addition, it is not necessary to connect all five capacitors in series at a time. Depending on the input condition of the DC / DC converter 6a, the number of series may be increased little by little, and even if some electric double layer capacitors 3 are connected in parallel. I do not care.

【0030】また、本回路では、充電回路にDC/DC
コンバータ6bを用い、電気二重層キャパシタ3の状態
に併せて任意の電圧で充電を行うことができる。さら
に、本回路では、電気二重層キャパシタ3が満充電状態
になったことを検知しなくてもスイッチ回路11aをO
Nにした状態で通常時に待機していても構わない。ま
た、前記電気二重層キャパシタの充電時と放電時の動作
電圧範囲が異なると、充電時にDC/DCコンバータ6
aが動作しなければ損失とならないために、スイッチ回
路11bをONにしたままでも構わない。
Further, in this circuit, DC / DC is added to the charging circuit.
Using the converter 6b, charging can be performed at an arbitrary voltage in accordance with the state of the electric double layer capacitor 3. Further, in this circuit, even if it is not detected that the electric double layer capacitor 3 is in a fully charged state, the switch circuit 11a is turned off.
The state may be set to N and waiting at normal time. If the operating voltage range of the electric double layer capacitor at the time of charging is different from the operating voltage range at the time of discharging, the DC / DC converter
Since no loss occurs if a does not operate, the switch circuit 11b may be kept ON.

【0031】図6に、本発明の実施例6による無停電電
源装置の回路図を示す。本発明の無停電電源装置の回路
では、貯蔵できる電力量を大きくするために5個の電気
二重層キャパシタ3を用い、全て直列に接続した。複数
の電気二重層キャパシタ3を直列に接続する場合、それ
ぞれの電圧がばらつき、充電の際に耐電圧を越える電気
二重層キャパシタ3が存在するようになる。そのような
状態では、電気二重層キャパシタ3は劣化し、システム
全体のパフォーマンスが下がる。そのために、電圧制限
回路としてツェナーダイオード16をそれぞれの電気二
重層キャパシタ3に並列に接続した。
FIG. 6 is a circuit diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 6 of the present invention. In the circuit of the uninterruptible power supply according to the present invention, five electric double layer capacitors 3 are used and all are connected in series in order to increase the amount of power that can be stored. When a plurality of electric double layer capacitors 3 are connected in series, the voltages of the electric double layer capacitors 3 fluctuate, and there are electric double layer capacitors 3 that exceed the withstand voltage during charging. In such a state, the electric double layer capacitor 3 deteriorates, and the performance of the entire system decreases. For this purpose, a Zener diode 16 was connected in parallel to each electric double layer capacitor 3 as a voltage limiting circuit.

【0032】また、本回路では、電気二重層キャパシタ
3の残りの電力量を測定するための電流検出回路9およ
び電圧検出回路8を省略した。消費電力が一定の電子機
器1に応用する場合には、電気二重層キャパシタ3が電
力を供給する時間によって電力量を推測しても構わな
い。さらに、本回路では、複数の電源ラインをもつ電子
機器1および直流電源2にも適用できる。複数の電源ラ
インの中でコンパレータによって直流電源の状態を検出
するためだけの電源ラインがある場合には、直流電源2
からの電力供給の有無を前記コンパレータだけで判断し
ても構わない。
Further, in this circuit, the current detection circuit 9 and the voltage detection circuit 8 for measuring the remaining electric energy of the electric double layer capacitor 3 are omitted. When applied to the electronic device 1 having a constant power consumption, the amount of power may be estimated based on the time during which the electric double layer capacitor 3 supplies power. Further, the present circuit can be applied to the electronic device 1 having a plurality of power supply lines and the DC power supply 2. If there is a power supply line only for detecting the state of the DC power supply by the comparator among the plurality of power supply lines, the DC power supply 2
May be determined only by the comparator.

【0033】図7に、本発明の実施例7による無停電電
源装置の回路図を示す。本発明の無停電電源装置の回路
では、5個直列に接続した電気二重層キャパシタ3の電
圧のばらつきを抑えるために平準化回路17を配置し
た。平準化回路17にそれぞれの電気二重層キャパシタ
3の電圧を測定する回路を備えた場合には、図7のよう
に、電圧検知回路を省略し、電圧検知動作を平準化回路
17に行わせても構わない。
FIG. 7 shows a circuit diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 7 of the present invention. In the circuit of the uninterruptible power supply according to the present invention, the leveling circuit 17 is disposed in order to suppress the voltage variation of the five electric double layer capacitors 3 connected in series. When the leveling circuit 17 is provided with a circuit for measuring the voltage of each electric double layer capacitor 3, as shown in FIG. 7, the voltage detecting circuit is omitted and the voltage detecting operation is performed by the leveling circuit 17. No problem.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上、本発明によれば、電気二重層キャ
パシタの特性を考慮した回路構成とした、効率のよい無
停電電源装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an efficient uninterruptible power supply having a circuit configuration in consideration of the characteristics of the electric double layer capacitor.

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

【図1】本発明の実施例1による無停電電源装置の回路
図。
FIG. 1 is a circuit diagram of an uninterruptible power supply according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2による無停電電源装置の回路
図。
FIG. 2 is a circuit diagram of an uninterruptible power supply according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例3による無停電電源装置の回路
図。
FIG. 3 is a circuit diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 3 of the present invention.

【図4】本発明の実施例4による無停電電源装置の回路
図。
FIG. 4 is a circuit diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 4 of the present invention.

【図5】本発明の実施例5による無停電電源装置の回路
図。
FIG. 5 is a circuit diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 5 of the present invention.

【図6】本発明の実施例6による無停電電源装置の回路
図。
FIG. 6 is a circuit diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 6 of the present invention.

【図7】本発明の実施例7による無停電電源装置の回路
図。
FIG. 7 is a circuit diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 7 of the present invention.

【図8】従来の無停電電源装置の構成図。FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional uninterruptible power supply.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電子機器 2 直流電源 3 電気二重層キャパシタ 4 充電回路 5 電源出力検知回路 6a,6b,6c DC/DCコンバータ 7 制御回路 8 電圧検知回路 9 電流検知回路 10 抵抗器 11a,11b,11c,11d,11e スイッチ
回路 12 定電流回路 13 ダイオード 14 コンパレータ 15 コンデンサ 16 ツェナーダイオード 17 平準化回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic device 2 DC power supply 3 Electric double layer capacitor 4 Charging circuit 5 Power supply output detection circuit 6a, 6b, 6c DC / DC converter 7 Control circuit 8 Voltage detection circuit 9 Current detection circuit 10 Resistor 11a, 11b, 11c, 11d, 11e Switch circuit 12 Constant current circuit 13 Diode 14 Comparator 15 Capacitor 16 Zener diode 17 Leveling circuit

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源から電子機器に電力を供給する
出力から電気二重層キャパシタに充電を行う充電回路
と、前記直流電源からの電力供給の有無を判断する電源
出力検知回路と、電気二重層キャパシタと、前記電気二
重層キャパシタから前記電子機器に電力を供給するDC
/DCコンバータとを備えたことを特徴とする無停電電
源装置。
1. A charging circuit for charging an electric double layer capacitor from an output for supplying electric power from a DC power supply to an electronic device, a power output detection circuit for judging whether power is supplied from the DC power supply, and an electric double layer A capacitor for supplying power to the electronic device from the electric double layer capacitor;
And a DC converter.
【請求項2】 前記電気二重層キャパシタの出力に電流
検知回路を備え、前記電気二重層キャパシタの出力電流
から前記直流電源の電力供給の有無を判断する電源出力
検知回路を備えたことを特徴とする請求項1に記載の無
停電電源装置。
2. A power supply output detection circuit comprising: a current detection circuit provided at an output of the electric double layer capacitor; and a power supply output detection circuit for judging whether or not power is supplied from the DC power supply from an output current of the electric double layer capacitor. The uninterruptible power supply according to claim 1.
【請求項3】 前記無停電電源装置において、電源出力
検知回路が、前記直流電源からの出力の電圧を保持する
保持回路と、該保持回路で保持された電圧と直流電源の
電力供給がなくなることにより低下した電圧とを比較す
るコンパレータとで構成されることを特徴とする請求項
1に記載の無停電電源装置。
3. The uninterruptible power supply device, wherein a power supply output detection circuit holds a voltage of an output from the DC power supply, and the voltage held by the holding circuit and power supply of the DC power supply are lost. The uninterruptible power supply according to claim 1, comprising a comparator for comparing the voltage with the voltage lowered by the comparator.
【請求項4】 前記無停電電源装置において、前記電気
二重層キャパシタの出力に電圧検知回路を備え、前記電
気二重層キャパシタの電圧の変化量から前記直流電源の
電力供給の有無を判断する電源出力検知回路を備えたこ
とを特徴とする請求項1に記載の無停電電源装置。
4. The uninterruptible power supply device, further comprising a voltage detection circuit at an output of the electric double layer capacitor, wherein a power output for judging the presence or absence of power supply of the DC power supply based on a change in voltage of the electric double layer capacitor. The uninterruptible power supply according to claim 1, further comprising a detection circuit.
【請求項5】 請求項2に記載の電源出力検知回路およ
び前記請求項3に記載の電源出力検知回路および前記請
求項4に記載の電源出力検知回路のいずれか2つ以上を
備えたことを特徴とする請求項1に記載の無停電電源装
置。
5. A power supply output detecting circuit according to claim 2, a power supply output detecting circuit according to claim 3, and a power supply output detecting circuit according to claim 4. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein:
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載の無停
電電源装置において、前記直流電源からの出力と前記電
気二重層キャパシタの入力との間に、抵抗器とスイッチ
回路を直列に接続して構成した充電回路を備えたことを
特徴とする無停電電源装置。
6. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein a resistor and a switch circuit are connected in series between an output from the DC power supply and an input of the electric double layer capacitor. An uninterruptible power supply device comprising a charging circuit configured as described above.
【請求項7】 請求項1乃至5のいずれかに記載の無停
電電源装置において、前記直流電源からの出力と前記電
気二重層キャパシタの入力との間に、定電流回路とスイ
ッチ回路を直列に接続して構成した充電回路を備えたこ
とを特徴とする無停電電源装置。
7. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein a constant current circuit and a switch circuit are connected in series between an output from the DC power supply and an input of the electric double layer capacitor. An uninterruptible power supply device comprising a charging circuit connected and configured.
【請求項8】 請求項1乃至7のいずれかに記載の無停
電電源装置において、電気二重層キャパシタを複数備
え、該電気二重層キャパシタを並列接続および直列接続
を切り換えるスイッチ回路を有し、直列接続の数を任意
に多くして並列接続の数を任意に少なくでき、もしくは
直列接続の数を任意に少なくして並列接続の数を任意に
多くできる制御回路を備えたことを特徴とする無停電電
源装置。
8. The uninterruptible power supply according to claim 1, further comprising a plurality of electric double layer capacitors, a switch circuit for switching the electric double layer capacitors between parallel connection and series connection, and A control circuit capable of arbitrarily increasing the number of connections and arbitrarily reducing the number of parallel connections or arbitrarily reducing the number of series connections and arbitrarily increasing the number of parallel connections. Blackout power supply.
【請求項9】 請求項1乃至8のいずれかに記載の無停
電電源装置において、電気二重層キャパシタを複数備
え、各電気二重層キャパシタに電圧制限回路を備えたこ
とを特徴とする無停電電源装置。
9. The uninterruptible power supply according to claim 1, comprising a plurality of electric double layer capacitors, and each electric double layer capacitor including a voltage limiting circuit. apparatus.
【請求項10】 請求項1乃至8のいずれかに記載の無
停電電源装置において、電気二重層キャパシタを複数備
え、電気二重層キャパシタに電圧平準化回路を備えたこ
とを特徴とする無停電電源装置。
10. The uninterruptible power supply according to claim 1, further comprising: a plurality of electric double layer capacitors, wherein the electric double layer capacitor includes a voltage leveling circuit. apparatus.
【請求項11】 請求項1乃至10のいずれかに記載の
無停電電源装置において、前記電気二重層キャパシタか
ら供給された電流と該電流が供給された時間を計測して
残りの電力量を算出する制御回路を備えたことを特徴と
する無停電電源装置。
11. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein a current supplied from the electric double layer capacitor and a time during which the current is supplied are measured to calculate a remaining power amount. An uninterruptible power supply device comprising a control circuit for performing the operation.
【請求項12】 請求項1乃至10のいずれかに記載の
無停電電源装置において、前記電気二重層キャパシタの
電圧を計測して残りの電力量を算出する制御回路を備え
たことを特徴とする無停電電源装置。
12. The uninterruptible power supply according to claim 1, further comprising a control circuit for measuring a voltage of the electric double layer capacitor and calculating a remaining electric energy. Uninterruptible power system.
【請求項13】 請求項1乃至12のいずれかに記載の
無停電電源装置において、前記直流電源からの電力供給
が止まっている状態で前記電気二重層キャパシタから電
力が供給されている場合に、前記電気二重層キャパシタ
の残りの電力量が少なくなると電子機器を自動的に終了
させる制御回路を備えたことを特徴とする無停電電源装
置。
13. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein power is supplied from the electric double layer capacitor in a state where power supply from the DC power supply is stopped. An uninterruptible power supply device comprising a control circuit for automatically terminating an electronic device when the remaining power of the electric double layer capacitor becomes low.
【請求項14】 請求項13に記載の無停電電源装置に
おいて、前記電子機器を自動的に終了させる際に、その
時の前記電子機器の状態を記録して次に該電子機器を動
作させるときに同じ状態を再現できるようにする制御回
路を備えたことを特徴とする無停電電源装置。
14. The uninterruptible power supply according to claim 13, wherein when automatically terminating the electronic device, a state of the electronic device at that time is recorded and the next time the electronic device is operated. An uninterruptible power supply device comprising a control circuit capable of reproducing the same state.
【請求項15】 請求項1乃至14のいずれかに記載の
無停電電源装置において、前記電気二重層キャパシタか
ら前記電子機器に電力を供給している間に前記直流電源
からの電力供給が再度行われるようになった場合に、前
記電気二重層キャパシタからの電力供給を終了させる制
御回路を備えたことを特徴とする無停電電源装置。
15. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein the power supply from the DC power supply is performed again while the electric power is supplied from the electric double layer capacitor to the electronic device. An uninterruptible power supply device, comprising: a control circuit for terminating power supply from the electric double layer capacitor when the power supply is stopped.
【請求項16】 請求項1乃至15のいずれかに記載の
無停電電源装置において、前記電気二重層キャパシタか
ら前記電子機器に電力を供給している間に前記電子機器
が消費する電力量を最小限に抑える制御回路を備えたこ
とを特徴とする無停電電源装置。
16. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein an amount of power consumed by said electronic device while power is supplied from said electric double layer capacitor to said electronic device is minimized. An uninterruptible power supply device comprising a control circuit for minimizing power consumption.
【請求項17】 請求項1乃至16のいずれかに記載の
無停電電源装置において、電圧の異なる複数の電源ライ
ンに前記電気二重層キャパシタから電力を供給できるよ
うにDC/DCコンバータに複数の出力を備えたことを
特徴とする無停電電源装置。
17. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein a plurality of outputs are provided to a DC / DC converter so that a plurality of power lines having different voltages can be supplied from the electric double layer capacitor. An uninterruptible power supply comprising:
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