JP2002272009A - キャパシタ電源システム及びキャパシタ管理装置とキャパシタモジュール - Google Patents
キャパシタ電源システム及びキャパシタ管理装置とキャパシタモジュールInfo
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- JP2002272009A JP2002272009A JP2001064445A JP2001064445A JP2002272009A JP 2002272009 A JP2002272009 A JP 2002272009A JP 2001064445 A JP2001064445 A JP 2001064445A JP 2001064445 A JP2001064445 A JP 2001064445A JP 2002272009 A JP2002272009 A JP 2002272009A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 各キャパシタセル電圧のバラツキ抑制と、電
源システム全体及び各キャパシタセルの状態を即座に把
握して、安全性や信頼性、メンテナンス性を向上するこ
とができるキャパシタ電源システム及びキャパシタ管理
装置とキャパシタモジュールを提供する。 【解決手段】 キャパシタセル群１とキャパシタセル群
１を監視するモジュール監視装置２とからなるキャパシ
タモジュールと、キャパシタモジュールを管理するキャ
パシタ管理装置３とからなり、複数のキャパシタモジュ
ールで構成するキャパシタバンクを電源とするキャパシ
タ電源システムであって、モジュール監視装置２は、キ
ャパシタセル群１の電圧バラツキを抑制し、キャパシタ
セル群１のデータを収集するとともに、収集したデータ
をキャパシタ管理装置３に送り、一方、キャパシタ管理
装置３は、モジュール監視装置２が収集したデータを集
計、演算し、キャパシタバンク全体及びキャパシタセル
の状態を把握する。
源システム全体及び各キャパシタセルの状態を即座に把
握して、安全性や信頼性、メンテナンス性を向上するこ
とができるキャパシタ電源システム及びキャパシタ管理
装置とキャパシタモジュールを提供する。 【解決手段】 キャパシタセル群１とキャパシタセル群
１を監視するモジュール監視装置２とからなるキャパシ
タモジュールと、キャパシタモジュールを管理するキャ
パシタ管理装置３とからなり、複数のキャパシタモジュ
ールで構成するキャパシタバンクを電源とするキャパシ
タ電源システムであって、モジュール監視装置２は、キ
ャパシタセル群１の電圧バラツキを抑制し、キャパシタ
セル群１のデータを収集するとともに、収集したデータ
をキャパシタ管理装置３に送り、一方、キャパシタ管理
装置３は、モジュール監視装置２が収集したデータを集
計、演算し、キャパシタバンク全体及びキャパシタセル
の状態を把握する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、キャパシタ電源シ
ステム及びキャパシタ管理装置とキャパシタモジュール
であり、特にキャパシタセル群とキャパシタセル群を監
視するモジュール監視装置とからなるキャパシタモジュ
ールと、キャパシタモジュールを管理するキャパシタ管
理装置とからなり、複数のキャパシタモジュールで構成
するキャパシタバンクを電源とするシステムに関する。
ステム及びキャパシタ管理装置とキャパシタモジュール
であり、特にキャパシタセル群とキャパシタセル群を監
視するモジュール監視装置とからなるキャパシタモジュ
ールと、キャパシタモジュールを管理するキャパシタ管
理装置とからなり、複数のキャパシタモジュールで構成
するキャパシタバンクを電源とするシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】電極と電解液の界面にできる電気二重層
の静電容量を利用して、ファラッドオーダーの大きな容
量をとりだす電気二重層キャパシタが知られており、パ
ワー及びエネルギーデバイスとして各種応用が検討され
ている。従来、キャパシタセルを複数個直列に接続し動
的システム電源として用いる際には、このときに発生す
る各キャパシタセルの電圧バラツキを抑制するため、セ
ルバランサー回路を各キャパシタセルに取付けているの
みで、各キャパシタセルや電源システム全体の現状を即
座に把握することができなかった。
の静電容量を利用して、ファラッドオーダーの大きな容
量をとりだす電気二重層キャパシタが知られており、パ
ワー及びエネルギーデバイスとして各種応用が検討され
ている。従来、キャパシタセルを複数個直列に接続し動
的システム電源として用いる際には、このときに発生す
る各キャパシタセルの電圧バラツキを抑制するため、セ
ルバランサー回路を各キャパシタセルに取付けているの
みで、各キャパシタセルや電源システム全体の現状を即
座に把握することができなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の問題
を解決するものであり、各キャパシタセル電圧のバラツ
キ抑制と、キャパシタバンク全体及び各キャパシタセル
の状態を即座に把握して、安全性や信頼性、メンテナン
ス性を向上することができるキャパシタ電源システム及
びキャパシタ管理装置とキャパシタモジュールを提供す
ることを目的とする。
を解決するものであり、各キャパシタセル電圧のバラツ
キ抑制と、キャパシタバンク全体及び各キャパシタセル
の状態を即座に把握して、安全性や信頼性、メンテナン
ス性を向上することができるキャパシタ電源システム及
びキャパシタ管理装置とキャパシタモジュールを提供す
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、キャパシタセ
ル群と該キャパシタセル群を監視するモジュール監視装
置とからなるキャパシタモジュールと、該キャパシタモ
ジュールを管理するキャパシタ管理装置とからなり、複
数のキャパシタモジュールで構成するキャパシタバンク
を電源とするキャパシタ電源システムであって、前記モ
ジュール監視装置は、キャパシタセル群の電圧バラツキ
を抑制し、該キャパシタセル群のデータを収集するとと
もに、収集したデータをキャパシタ管理装置に送り、一
方、キャパシタ管理装置は、モジュール監視装置が収集
したデータを集計、演算し、キャパシタバンク全体及び
各キャパシタセルの状態を把握するキャパシタ電源シス
テムである。
ル群と該キャパシタセル群を監視するモジュール監視装
置とからなるキャパシタモジュールと、該キャパシタモ
ジュールを管理するキャパシタ管理装置とからなり、複
数のキャパシタモジュールで構成するキャパシタバンク
を電源とするキャパシタ電源システムであって、前記モ
ジュール監視装置は、キャパシタセル群の電圧バラツキ
を抑制し、該キャパシタセル群のデータを収集するとと
もに、収集したデータをキャパシタ管理装置に送り、一
方、キャパシタ管理装置は、モジュール監視装置が収集
したデータを集計、演算し、キャパシタバンク全体及び
各キャパシタセルの状態を把握するキャパシタ電源シス
テムである。
【０００５】また、本発明は、上記モジュール監視装置
は、一体化したセルバランサー回路とセルデータ収集回
路とを有するキャパシタ電源システムである。
は、一体化したセルバランサー回路とセルデータ収集回
路とを有するキャパシタ電源システムである。
【０００６】そして、本発明は、上記セルバランサー回
路は、電線及びプリント板上エッジングパターン線によ
りキャパシタセルと配線接続されるキャパシタ電源シス
テムである。
路は、電線及びプリント板上エッジングパターン線によ
りキャパシタセルと配線接続されるキャパシタ電源シス
テムである。
【０００７】更に、本発明は、上記キャパシタ管理装置
は、マップデータを格納しているキャパシタ電源システ
ムである。
は、マップデータを格納しているキャパシタ電源システ
ムである。
【０００８】また、本発明は、上記モジュール監視装置
は、キャパシタ管理装置とのデータ送受信を専用通信に
より行われるキャパシタ電源システムである。
は、キャパシタ管理装置とのデータ送受信を専用通信に
より行われるキャパシタ電源システムである。
【０００９】そして、本発明は、上記キャパシタ管理装
置は、キャパシタバンク全体の制御データとして、モジ
ュール監視装置とデータの入出力を行うキャパシタ電源
システムである。
置は、キャパシタバンク全体の制御データとして、モジ
ュール監視装置とデータの入出力を行うキャパシタ電源
システムである。
【００１０】更に、本発明は、上記キャパシタ管理装置
は、キャパシタセル単位を基準に残存容量を算出するキ
ャパシタ電源システムである。
は、キャパシタセル単位を基準に残存容量を算出するキ
ャパシタ電源システムである。
【００１１】また、本発明は、上記キャパシタ管理装置
は、残存容量値を一定時間毎に更新して算出するキャパ
シタ電源システムである。
は、残存容量値を一定時間毎に更新して算出するキャパ
シタ電源システムである。
【００１２】そして、本発明は、キャパシタセル群と該
キャパシタセル群を監視するモジュール監視装置とから
なる複数のキャパシタモジュールで構成するキャパシタ
バンクを管理するキャパシタ管理装置であって、モジュ
ール監視装置が収集したデータを集計、演算し、キャパ
シタバンク全体及び各キャパシタセルの状態を把握する
キャパシタ管理装置である。
キャパシタセル群を監視するモジュール監視装置とから
なる複数のキャパシタモジュールで構成するキャパシタ
バンクを管理するキャパシタ管理装置であって、モジュ
ール監視装置が収集したデータを集計、演算し、キャパ
シタバンク全体及び各キャパシタセルの状態を把握する
キャパシタ管理装置である。
【００１３】更に、本発明は、キャパシタセル群と該キ
ャパシタセル群を監視するモジュール監視装置とからな
り、キャパシタバンクを構成するキャパシタモジュール
であって、前記モジュール監視装置は、キャパシタセル
群の電圧バラツキを抑制し、該キャパシタセル群のデー
タを収集するとともに、収集したデータをキャパシタ管
理装置に送るキャパシタモジュールである。
ャパシタセル群を監視するモジュール監視装置とからな
り、キャパシタバンクを構成するキャパシタモジュール
であって、前記モジュール監視装置は、キャパシタセル
群の電圧バラツキを抑制し、該キャパシタセル群のデー
タを収集するとともに、収集したデータをキャパシタ管
理装置に送るキャパシタモジュールである。
【００１４】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を説明する。本
発明のキャパシタ電源システム及びキャパシタ管理装置
とキャパシタモジュールの実施例について、図１〜図１
１を用いて説明する。図１は、実施例のキャパシタ電源
システムの説明図である。図２は、実施例のキャパシタ
電源システムにおけるハードブロックの一例の説明図で
ある。図３は、実施例におけるモジュール監視装置の一
例の説明図である。図４は、実施例におけるセルバラン
サー回路の概略の一例の説明図である。図５は、実施例
におけるセルバランサー回路の具体的一例の説明図であ
る。図６は、実施例におけるセルバランサー回路とキャ
パシタセル接続の一例の説明図である。図７は、実施例
におけるモジュール監視装置の一例の説明図である。図
８は、実施例におけるキャパシタモジュールの一例の説
明図である。図９は、実施例におけるキャパシタ残存容
量値算出フローの一例の説明図である。図１０は、実施
例における残存容量マップデータの一例の説明図であ
る。図１１は、実施例における温度補正用マップデータ
の一例の説明図である。
発明のキャパシタ電源システム及びキャパシタ管理装置
とキャパシタモジュールの実施例について、図１〜図１
１を用いて説明する。図１は、実施例のキャパシタ電源
システムの説明図である。図２は、実施例のキャパシタ
電源システムにおけるハードブロックの一例の説明図で
ある。図３は、実施例におけるモジュール監視装置の一
例の説明図である。図４は、実施例におけるセルバラン
サー回路の概略の一例の説明図である。図５は、実施例
におけるセルバランサー回路の具体的一例の説明図であ
る。図６は、実施例におけるセルバランサー回路とキャ
パシタセル接続の一例の説明図である。図７は、実施例
におけるモジュール監視装置の一例の説明図である。図
８は、実施例におけるキャパシタモジュールの一例の説
明図である。図９は、実施例におけるキャパシタ残存容
量値算出フローの一例の説明図である。図１０は、実施
例における残存容量マップデータの一例の説明図であ
る。図１１は、実施例における温度補正用マップデータ
の一例の説明図である。
【００１５】実施例を説明する。本実施例のキャパシタ
電源システムは、図１に示すように、キャパシタセル群
１とモジュール監視装置２とからなるキャパシタモジュ
ールと、キャパシタ管理装置３とからなる。キャパシタ
モジュールは、ハンドリング性を考慮して、電源システ
ムとして構成しているキャパシタバンクを幾つかに分割
し、数十ボルト単位としたものである。モジュール監視
装置２は、キャパシタセルの電圧バラツキを抑制するセ
ルバランサー回路２１と各セル電圧やモジュール温度デ
ータを収集するセルデータ収集回路２２とを有してお
り、これらは一体化されてキャパシタセル群１に取付け
られ、キャパシタモジュールを構成する。各モジュール
監視装置２で収集したデータは、専用通信により、信号
線（細線で図示）５を介してキャパシタ管理装置３へ送
られる。キャパシタ管理装置３では、総電圧及び充放電
電流の計測を行い、必要に応じた演算や信号出力のデー
タとして用いる。なお、キャパシタセル群１からの電源
バンクシステムとしての電力入出力の供給は、動力線
（太線で図示）６により行われる。
電源システムは、図１に示すように、キャパシタセル群
１とモジュール監視装置２とからなるキャパシタモジュ
ールと、キャパシタ管理装置３とからなる。キャパシタ
モジュールは、ハンドリング性を考慮して、電源システ
ムとして構成しているキャパシタバンクを幾つかに分割
し、数十ボルト単位としたものである。モジュール監視
装置２は、キャパシタセルの電圧バラツキを抑制するセ
ルバランサー回路２１と各セル電圧やモジュール温度デ
ータを収集するセルデータ収集回路２２とを有してお
り、これらは一体化されてキャパシタセル群１に取付け
られ、キャパシタモジュールを構成する。各モジュール
監視装置２で収集したデータは、専用通信により、信号
線（細線で図示）５を介してキャパシタ管理装置３へ送
られる。キャパシタ管理装置３では、総電圧及び充放電
電流の計測を行い、必要に応じた演算や信号出力のデー
タとして用いる。なお、キャパシタセル群１からの電源
バンクシステムとしての電力入出力の供給は、動力線
（太線で図示）６により行われる。
【００１６】モジュール監視装置２とキャパシタ管理装
置３間の通信ネットワーク構成（トポロジー）として、
ノードがリング状に接続されるリング型や１本のバスに
ノードが複数接続されるバス型、交信の中心になったノ
ードが全体のネットワークをコントロールするスター型
などにより構成することができる。
置３間の通信ネットワーク構成（トポロジー）として、
ノードがリング状に接続されるリング型や１本のバスに
ノードが複数接続されるバス型、交信の中心になったノ
ードが全体のネットワークをコントロールするスター型
などにより構成することができる。
【００１７】本実施例におけるモジュール監視装置２及
びキャパシタ管理装置３のハードブロックの一例を図２
に、そして、モジュール監視装置２のデータ収集に関す
るハードブロックの一例を図３に示す。キャパシタ管理
装置３では、予め、残存容量（ＳＯＣ）及び各リミット
のマップデータを記憶させておく。そこで、各モジュー
ル監視装置１〜ｎより収集したセル電圧データ（移動平
均値）を集計して、その中から最高値及び最低値を特定
する。そして、キャパシタバンクの充放電電流方向によ
り、充電時は最高電圧を、放電時及び無負荷状態（電流
ゼロ）では最低電圧値を、それぞれ基準に、予め、セル
電圧と残存容量値との相関関係を定めたマップデータに
従って、残存容量を算出する。また、各モジュール監視
装置２から収集したモジュール温度データ（移動平均
値）を集計して、その中の最低値を用いて、予め、セル
電圧と温度係数値との相関関係から、算出した残存容量
の補正を行う。その補正値を残存容量決定値として、外
部表示器４などへ出力する。残存容量値の算出は、例え
ば１秒ごとに表示更新など、ある決められた周期時間ご
とに外部表示の更新が行われる。各リミット出力（使用
制限指示信号出力）は、上記と同様に、各モジュール監
視装置２からのセル電圧データ及びモジュール温度デー
タと、予め設定した上下限電圧値及び上下限温度値を比
較して、設定値以上又は以下となったら、各リミット信
号を出力して外部表示器４などへ表示する。リミット項
目としては、例えば上限セル電圧注意及び警告、下限セ
ル電圧注意及び警告、上限モジュール温度注意及び警
告、下限モジュール温度注意等が有る。
びキャパシタ管理装置３のハードブロックの一例を図２
に、そして、モジュール監視装置２のデータ収集に関す
るハードブロックの一例を図３に示す。キャパシタ管理
装置３では、予め、残存容量（ＳＯＣ）及び各リミット
のマップデータを記憶させておく。そこで、各モジュー
ル監視装置１〜ｎより収集したセル電圧データ（移動平
均値）を集計して、その中から最高値及び最低値を特定
する。そして、キャパシタバンクの充放電電流方向によ
り、充電時は最高電圧を、放電時及び無負荷状態（電流
ゼロ）では最低電圧値を、それぞれ基準に、予め、セル
電圧と残存容量値との相関関係を定めたマップデータに
従って、残存容量を算出する。また、各モジュール監視
装置２から収集したモジュール温度データ（移動平均
値）を集計して、その中の最低値を用いて、予め、セル
電圧と温度係数値との相関関係から、算出した残存容量
の補正を行う。その補正値を残存容量決定値として、外
部表示器４などへ出力する。残存容量値の算出は、例え
ば１秒ごとに表示更新など、ある決められた周期時間ご
とに外部表示の更新が行われる。各リミット出力（使用
制限指示信号出力）は、上記と同様に、各モジュール監
視装置２からのセル電圧データ及びモジュール温度デー
タと、予め設定した上下限電圧値及び上下限温度値を比
較して、設定値以上又は以下となったら、各リミット信
号を出力して外部表示器４などへ表示する。リミット項
目としては、例えば上限セル電圧注意及び警告、下限セ
ル電圧注意及び警告、上限モジュール温度注意及び警
告、下限モジュール温度注意等が有る。
【００１８】実施例におけるセルバランサー回路の概略
の一例を図４に示す。回路の動作は、キャパシタセルＣ
の電圧と設定した基準電圧Ｖｒを比較器ＣＭＰで比較し
て、キャパシタセルの電圧が基準電圧値以上となった場
合には、キャパシタセルＣへ流れている充電電流をトラ
ンジスタＴｒへ分配して流すことにより、キャパシタセ
ル電圧を、予め設定した基準電圧値以上へ上昇すること
を抑制する。なお、ダイオードＤ、抵抗Ｒを有してい
る。
の一例を図４に示す。回路の動作は、キャパシタセルＣ
の電圧と設定した基準電圧Ｖｒを比較器ＣＭＰで比較し
て、キャパシタセルの電圧が基準電圧値以上となった場
合には、キャパシタセルＣへ流れている充電電流をトラ
ンジスタＴｒへ分配して流すことにより、キャパシタセ
ル電圧を、予め設定した基準電圧値以上へ上昇すること
を抑制する。なお、ダイオードＤ、抵抗Ｒを有してい
る。
【００１９】実施例におけるセルバランサー回路の具体
的な一例を図５に示す。図４におけるキャパシタセル
Ｃ、基準電圧Ｖｒ及び比較器ＣＭＰ、分配（バイパス）
用Ｔｒは、それぞれ、図５において、Ｃ１、ＩＣ１（シ
ャントレギュレータ）、Ｑ２となる。
的な一例を図５に示す。図４におけるキャパシタセル
Ｃ、基準電圧Ｖｒ及び比較器ＣＭＰ、分配（バイパス）
用Ｔｒは、それぞれ、図５において、Ｃ１、ＩＣ１（シ
ャントレギュレータ）、Ｑ２となる。
【００２０】実施例におけるキャパシタモジュール内で
のセルバランサー回路とキャパシタセルの接続の一例を
図６に示す。電線とプリント板上エッジングパターン線
及びコネクタより接続を行うことができる。
のセルバランサー回路とキャパシタセルの接続の一例を
図６に示す。電線とプリント板上エッジングパターン線
及びコネクタより接続を行うことができる。
【００２１】実施例におけるモジュール監視装置の一例
の上面図、側面図及び正面図を、図７（ａ）〜（ｃ）に
示す。プリント基板上にセルバランサー回路とデータ収
集回路及び接続用コネクタを実装している。
の上面図、側面図及び正面図を、図７（ａ）〜（ｃ）に
示す。プリント基板上にセルバランサー回路とデータ収
集回路及び接続用コネクタを実装している。
【００２２】実施例におけるキャパシタモジュールの一
例の左側面図、上面図、右側面図及び正面図を、図８
（ａ）〜（ｄ）に示す。キャパシタセル群１を収納した
ケース内の側面部にモジュール監視装置２を収納してい
る。また、ケースとセルバランサー回路のバイパス用ト
ランジスタを密着させることにより、放熱処理が可能で
ある。モジュール監視装置２とキャパシタセル群１との
接続構成は、図６に示すセルバランサー回路とキャパシ
タセルの接続方法から、キャパシタモジュールの構成方
法や形状に合わせて、モジュール監視装置２をケース上
部裏側やキャパシタモジュールの外側へ配置することも
可能である。
例の左側面図、上面図、右側面図及び正面図を、図８
（ａ）〜（ｄ）に示す。キャパシタセル群１を収納した
ケース内の側面部にモジュール監視装置２を収納してい
る。また、ケースとセルバランサー回路のバイパス用ト
ランジスタを密着させることにより、放熱処理が可能で
ある。モジュール監視装置２とキャパシタセル群１との
接続構成は、図６に示すセルバランサー回路とキャパシ
タセルの接続方法から、キャパシタモジュールの構成方
法や形状に合わせて、モジュール監視装置２をケース上
部裏側やキャパシタモジュールの外側へ配置することも
可能である。
【００２３】実施例における残存容量値の算出フローの
一例について、図９を用いて説明する。キャパシタ電源
システムは、ＩＧ ＳＷ信号（電源システム起動準備信
号）により、スタンバイモードとアクティブモードへ切
替えを行うことができる。アクティブモード（Ｓ１０
０）では、ＩＧ ＳＷがＯＮ状態のときに行われる。図
９（ａ）を用いて説明する。 Ｓ１０１）モジュール監視装置は、全キャパシタセルの
電圧値を検出する。 Ｓ１０２）モジュール監視装置は、全キャパシタモジュ
ールの温度を検出する。 Ｓ１０３）キャパシタ管理装置は充電時であるか判断
し、そして、充電時であるとステップＳ１１１に進み、
充電時ではないとステップＳ１２１に進む。 Ｓ１１１）キャパシタ管理装置は、モジュール監視装置
が検出したキャパシタセル電圧の内、最高電圧値を選択
し、ステップＳ１３１に進む。 Ｓ１２１）キャパシタ管理装置は、モジュール監視装置
が検出したキャパシタセル電圧の内、最低電圧値を選択
し、ステップＳ１３１に進む。 Ｓ１３１）キャパシタ管理装置は、残存容量マップデー
タを参照して、キャパシタの残存容量値を設定する。 Ｓ１３２）キャパシタ管理装置は、温度マップデータを
参照して、キャパシタの残存容量値を決定する。 Ｓ１３３）キャパシタ管理装置は、キャパシタ残存容量
値を出力し、ステップＳ１０１に戻る。このように、Ｉ
Ｇ ＳＷがＯＮ状態を維持している間は、この算出フロ
ーを繰り返し行い、残存容量値を更新出力しており、ア
クティブモードを実行することができる。
一例について、図９を用いて説明する。キャパシタ電源
システムは、ＩＧ ＳＷ信号（電源システム起動準備信
号）により、スタンバイモードとアクティブモードへ切
替えを行うことができる。アクティブモード（Ｓ１０
０）では、ＩＧ ＳＷがＯＮ状態のときに行われる。図
９（ａ）を用いて説明する。 Ｓ１０１）モジュール監視装置は、全キャパシタセルの
電圧値を検出する。 Ｓ１０２）モジュール監視装置は、全キャパシタモジュ
ールの温度を検出する。 Ｓ１０３）キャパシタ管理装置は充電時であるか判断
し、そして、充電時であるとステップＳ１１１に進み、
充電時ではないとステップＳ１２１に進む。 Ｓ１１１）キャパシタ管理装置は、モジュール監視装置
が検出したキャパシタセル電圧の内、最高電圧値を選択
し、ステップＳ１３１に進む。 Ｓ１２１）キャパシタ管理装置は、モジュール監視装置
が検出したキャパシタセル電圧の内、最低電圧値を選択
し、ステップＳ１３１に進む。 Ｓ１３１）キャパシタ管理装置は、残存容量マップデー
タを参照して、キャパシタの残存容量値を設定する。 Ｓ１３２）キャパシタ管理装置は、温度マップデータを
参照して、キャパシタの残存容量値を決定する。 Ｓ１３３）キャパシタ管理装置は、キャパシタ残存容量
値を出力し、ステップＳ１０１に戻る。このように、Ｉ
Ｇ ＳＷがＯＮ状態を維持している間は、この算出フロ
ーを繰り返し行い、残存容量値を更新出力しており、ア
クティブモードを実行することができる。
【００２４】次に、スタンバイモード（Ｓ２００）につ
いて、図９（ｂ）を用いて説明する。スタンバイモード
は、ＩＧ ＳＷがＯＦＦ状態のときに行われ、電源シス
テムがＯＦＦの状態でも、外部からの電源供給により、
常にスタンバイモード状態が維持される。 Ｓ２０１）ＩＧ ＳＷがＯＮとなることを待機してお
り、ＯＮとなるとステップＳ１００に進む。 これにより、スタンバイモードが行われる。
いて、図９（ｂ）を用いて説明する。スタンバイモード
は、ＩＧ ＳＷがＯＦＦ状態のときに行われ、電源シス
テムがＯＦＦの状態でも、外部からの電源供給により、
常にスタンバイモード状態が維持される。 Ｓ２０１）ＩＧ ＳＷがＯＮとなることを待機してお
り、ＯＮとなるとステップＳ１００に進む。 これにより、スタンバイモードが行われる。
【００２５】実施例における残存容量及び温度補正用マ
ップデータの一例を、図１０及び図１１に示す。図１０
において、横軸は残存容量（％）、縦軸はセル電圧
（Ｖ）であり、最高使用設定値（ＭＡＸ）から最低使用
設定値（ＭＩＮ）間と残存容量の関係の一例を示してお
り、セル電圧が、例えば最高使用設定値（ＭＡＸ）であ
れば残存容量は１００（％）、最低使用設定値（ＭＩ
Ｎ）であれば残存容量は０（％）と判断することができ
る。また、図１１において、横軸はモジュール温度、縦
軸は温度係数であり、モジュール温度と温度係数の関係
の一例を示しており、得られたモジュール温度に対応す
る補正値を用いて、残存容量値の補正を行うことができ
る。
ップデータの一例を、図１０及び図１１に示す。図１０
において、横軸は残存容量（％）、縦軸はセル電圧
（Ｖ）であり、最高使用設定値（ＭＡＸ）から最低使用
設定値（ＭＩＮ）間と残存容量の関係の一例を示してお
り、セル電圧が、例えば最高使用設定値（ＭＡＸ）であ
れば残存容量は１００（％）、最低使用設定値（ＭＩ
Ｎ）であれば残存容量は０（％）と判断することができ
る。また、図１１において、横軸はモジュール温度、縦
軸は温度係数であり、モジュール温度と温度係数の関係
の一例を示しており、得られたモジュール温度に対応す
る補正値を用いて、残存容量値の補正を行うことができ
る。
【００２６】以上実施例で説明したように、本発明で
は、キャパシタバンクを幾つかに分割したキャパシタモ
ジュール毎に取付けた、セルバランサー回路とセルデー
タ収集回路を一体化したモジュール監視装置により、各
セル電圧バラツキを抑制するとともに、各モジュール監
視装置にて収集した、各キャパシタセル電圧データ及び
キャパシタモジュール温度データを専用通信により、キ
ャパシタ管理装置で集計、演算を行い、バンク全体及び
各セルの状態を即座に把握することにより、安全性、信
頼性及びメンテナンス性を向上させることのできるキャ
パシタ電源システム及びキャパシタ管理装置とキャパシ
タモジュールを得ることができる。
は、キャパシタバンクを幾つかに分割したキャパシタモ
ジュール毎に取付けた、セルバランサー回路とセルデー
タ収集回路を一体化したモジュール監視装置により、各
セル電圧バラツキを抑制するとともに、各モジュール監
視装置にて収集した、各キャパシタセル電圧データ及び
キャパシタモジュール温度データを専用通信により、キ
ャパシタ管理装置で集計、演算を行い、バンク全体及び
各セルの状態を即座に把握することにより、安全性、信
頼性及びメンテナンス性を向上させることのできるキャ
パシタ電源システム及びキャパシタ管理装置とキャパシ
タモジュールを得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、各キャパシタセル電圧
のバラツキ抑制と、キャパシタ全体及び各キャパシタセ
ルの状態を即座に把握して、安全性や信頼性、メンテナ
ンス性を向上することができるキャパシタ電源システム
及びキャパシタ管理装置とキャパシタモジュールを得る
ことができる。
のバラツキ抑制と、キャパシタ全体及び各キャパシタセ
ルの状態を即座に把握して、安全性や信頼性、メンテナ
ンス性を向上することができるキャパシタ電源システム
及びキャパシタ管理装置とキャパシタモジュールを得る
ことができる。
【図１】実施例のキャパシタ電源システムの説明図。
【図２】実施例のキャパシタ電源システムにおけるハー
ドブロックの一例の説明図。
ドブロックの一例の説明図。
【図３】実施例におけるモジュール監視装置の一例の説
明図。
明図。
【図４】実施例におけるセルバランサー回路の概略の一
例の説明図。
例の説明図。
【図５】実施例におけるセルバランサー回路の具体的一
例の説明図。
例の説明図。
【図６】実施例におけるセルバランサー回路とキャパシ
タセル接続の一例の説明図。
タセル接続の一例の説明図。
【図７】実施例におけるモジュール監視装置の一例の説
明図。
明図。
【図８】実施例におけるキャパシタモジュールの一例の
説明図。
説明図。
【図９】実施例におけるキャパシタ残存容量値算出フロ
ーの一例の説明図。
ーの一例の説明図。
【図１０】実施例における残存容量マップデータの一例
の説明図。
の説明図。
【図１１】実施例における温度補正用マップデータの一
例の説明図。
例の説明図。
１ キャパシタセル群 ２ モジュール監視装置 ２１ セルバランサー回路 ２２ セルデータ収集部 ３ キャパシタ管理装置 ４ 表示器 ５ 信号線 ６ 動力線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牛尾 洋介 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社シー シーアール内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA03 CA01 CA11 CB01 CC02 DA04 FA08 GC05 5H410 BB04 CC02 DD02 EB25 EB37 FF03 FF22 LL01
Claims (10)
- 【請求項１】 キャパシタセル群と該キャパシタセル群
を監視するモジュール監視装置とからなるキャパシタモ
ジュールと、該キャパシタモジュールを管理するキャパ
シタ管理装置とからなり、複数のキャパシタモジュール
で構成するキャパシタバンクを電源とするキャパシタ電
源システムであって、 前記モジュール監視装置は、キャパシタセル群の電圧バ
ラツキを抑制し、該キャパシタセル群のデータを収集す
るとともに、収集したデータをキャパシタ管理装置に送
り、一方、キャパシタ管理装置は、モジュール監視装置
が収集したデータを集計、演算し、キャパシタバンク全
体及び各キャパシタセルの状態を把握することを特徴と
するキャパシタ電源システム。 - 【請求項２】 請求項１記載のキャパシタ電源システム
において、 上記モジュール監視装置は、一体化したセルバランサー
回路とセルデータ収集回路とを有することを特徴とする
キャパシタ電源システム。 - 【請求項３】 請求項２記載のキャパシタ電源システム
において、 上記セルバランサー回路は、電線及びプリント板上エッ
ジングパターン線によりキャパシタセルと配線接続され
ることを特徴とするキャパシタ電源システム。 - 【請求項４】 請求項１記載のキャパシタ電源システム
において、 上記キャパシタ管理装置は、マップデータを格納してい
ることを特徴とするキャパシタ電源システム。 - 【請求項５】 請求項１記載のキャパシタ電源システム
において、 上記モジュール監視装置は、キャパシタ管理装置とのデ
ータ送受信を専用通信により行われることを特徴とする
キャパシタ電源システム。 - 【請求項６】 請求項１記載のキャパシタ電源システム
において、 上記キャパシタ管理装置は、キャパシタバンク全体の制
御データとして、モジュール監視装置とデータの入出力
を行うことを特徴とするキャパシタ電源システム。 - 【請求項７】 請求項１記載のキャパシタ電源システム
において、 上記キャパシタ管理装置は、キャパシタセル単位を基準
に残存容量を算出することを特徴とするキャパシタ電源
システム。 - 【請求項８】 請求項７記載のキャパシタ電源システム
において、 上記キャパシタ管理装置は、残存容量値を一定時間毎に
更新して算出することを特徴とするキャパシタ電源シス
テム。 - 【請求項９】 キャパシタセル群と該キャパシタセル群
を監視するモジュール監視装置とからなる複数のキャパ
シタモジュールで構成するキャパシタバンクを管理する
キャパシタ管理装置であって、 モジュール監視装置が収集したデータを集計、演算し、
キャパシタバンク全体及び各キャパシタセルの状態を把
握することを特徴とするキャパシタ管理装置。 - 【請求項１０】 キャパシタセル群と該キャパシタセル
群を監視するモジュール監視装置とからなり、キャパシ
タバンクを構成するキャパシタモジュールであって、 前記モジュール監視装置は、キャパシタセル群の電圧バ
ラツキを抑制し、該キャパシタセル群のデータを収集す
るとともに、収集したデータをキャパシタ管理装置に送
ることを特徴とするキャパシタモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001064445A JP2002272009A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | キャパシタ電源システム及びキャパシタ管理装置とキャパシタモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001064445A JP2002272009A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | キャパシタ電源システム及びキャパシタ管理装置とキャパシタモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002272009A true JP2002272009A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18923261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001064445A Pending JP2002272009A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | キャパシタ電源システム及びキャパシタ管理装置とキャパシタモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002272009A (ja) |
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-
2001
- 2001-03-08 JP JP2001064445A patent/JP2002272009A/ja active Pending
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