JP2003324854A - Charging apparatus - Google Patents
Charging apparatusInfo
- Publication number
- JP2003324854A JP2003324854A JP2002125673A JP2002125673A JP2003324854A JP 2003324854 A JP2003324854 A JP 2003324854A JP 2002125673 A JP2002125673 A JP 2002125673A JP 2002125673 A JP2002125673 A JP 2002125673A JP 2003324854 A JP2003324854 A JP 2003324854A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging device
- double layer
- electric double
- layer capacitor
- charging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主として大電流充
電が可能なエネルギ貯蔵装置を充電するのに好適な、充
電装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device suitable mainly for charging an energy storage device capable of high-current charging.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、電気二重層キャパシタや大容量の
二次電池、フライホイールなど、急速に充電が可能なエ
ネルギ貯蔵装置の開発が進んでいる。そこで、急速に充
電を行う応用が多くなりつつある。2. Description of the Related Art In recent years, energy storage devices such as electric double layer capacitors, large-capacity secondary batteries and flywheels that can be rapidly charged have been developed. Therefore, there are increasing applications for rapid charging.
【０００３】例えば、特に大電流充電を得意とする電気
二重層キャパシタの充電システムを考える。図５は、従
来の充電装置の説明図である。図５に示すように、商用
電源５から電気二重層キャパシタ１に充電を行う場合、
電気二重層キャパシタ１の電圧は、その蓄積エネルギ量
によって変化するため、定電流制御や定電力制御など適
当な制御を行いながら充電していた。For example, consider a charging system for an electric double layer capacitor, which is particularly good at high current charging. FIG. 5: is explanatory drawing of the conventional charging device. As shown in FIG. 5, when charging the electric double layer capacitor 1 from the commercial power supply 5,
Since the voltage of the electric double layer capacitor 1 changes depending on the amount of stored energy, the electric double layer capacitor 1 is charged while performing appropriate control such as constant current control and constant power control.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ここで、電気二重層キ
ャパシタのように大電流で充電が可能なエネルギ貯蔵装
置に大電流で充電を行うためには、充電装置の最大出力
電力をそれ以上に大きくする必要がある。例えば、電気
二重層キャパシタが１００Ｖになるまで、１００Ａの一
定電流で充電を行う場合、すなわち１０ｋＷの電力で充
電する場合では、充電装置として用いる定電流電源の定
格出力電力が１０ｋＷ以上必要である。このように、１
０ｋＷの充電装置が必要になるため電源装置全体が大き
くなり、電源装置のコストが高くなり、大電力扱いにな
るため、商用電源の契約も高く設定され、ランニングコ
ストが非常に高くなる。Here, in order to charge an energy storage device, such as an electric double layer capacitor, which can be charged with a large current, with a large current, the maximum output power of the charging device is set higher than that. Need to be bigger. For example, when the electric double layer capacitor is charged with a constant current of 100 A until the electric double layer capacitor reaches 100 V, that is, when the electric double layer capacitor is charged with electric power of 10 kW, the rated output power of the constant current power supply used as the charging device needs to be 10 kW or more. Like this one
Since a 0 kW charging device is required, the entire power supply device becomes large, the cost of the power supply device becomes high, and since it is handled as a large amount of power, the contract for the commercial power supply is set high and the running cost becomes very high.
【０００５】従って、本発明の目的は、電源装置や電力
料金を総合的に安価にして、大電流充電が可能なエネル
ギ貯蔵装置に急速に充電を行うことができ、かつエネル
ギ回生が急速に行える充電装置を提供することである。Therefore, it is an object of the present invention to make it possible to rapidly charge an energy storage device capable of charging a large amount of current, and to rapidly regenerate energy, while making the power supply device and the power charge cheaper overall. It is to provide a charging device.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、大電流充電が
可能なエネルギ貯蔵装置を低電力仕様の電源で急速に充
電する充電装置を提供することであり、直流電力を供給
する電源を備え、該電源の出力部に電気二重層キャパシ
タを備え、エネルギ貯蔵装置を充電する際には前記出力
部に備えた電気二重層キャパシタから電力を供給し、エ
ネルギ貯蔵装置を充電しないときには前記出力部に接続
されて電気二重層キャパシタに充電をするように構成さ
れたことを特徴とする充電装置を提供する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to provide a charging device for rapidly charging an energy storage device capable of charging a large amount of current with a power supply of low power specifications, which comprises a power supply for supplying DC power. , An electric double layer capacitor is provided at an output portion of the power source, electric power is supplied from the electric double layer capacitor provided at the output portion when the energy storage device is charged, and is supplied to the output portion when the energy storage device is not charged. A charging device is provided, which is connected to charge an electric double layer capacitor.
【０００７】即ち、本発明は、直流電流を供給する直流
電源を備え、前記直流電源の出力部に、電気二重層キャ
パシタが接続された充電装置である。That is, the present invention is a charging device comprising a direct current power supply for supplying a direct current, and an electric double layer capacitor connected to the output part of the direct current power supply.
【０００８】また、本発明は、前記電気二重層キャパシ
タが、複数個が直列に接続されており、直流電源を備
え、前記複数個の電気二重層キャパシタ間の接続部がそ
れぞれスイッチ回路を介して出力端子に接続されてお
り、前記スイッチ回路を制御する制御装置を備えた充電
装置である。Also, in the present invention, a plurality of the electric double layer capacitors are connected in series, a direct current power source is provided, and the connecting portions between the plurality of electric double layer capacitors are respectively connected via a switch circuit. The charging device includes a control device that is connected to the output terminal and controls the switch circuit.
【０００９】また、本発明は、前記充電装置において、
前記充電装置の出力端子と前記充電装置に内蔵されてい
る電気二重層キャパシタの間にＤＣ／ＤＣコンバータを
備えた充電装置である。The present invention also provides the above charging device,
The charging device includes a DC / DC converter between an output terminal of the charging device and an electric double layer capacitor built in the charging device.
【００１０】また、本発明は、前記充電装置において、
前記充電装置の出力端子と前記充電装置に内蔵されてい
る電気二重層キャパシタの間に双方向ＤＣ／ＤＣコンバ
ータを備えた充電装置である。Further, according to the present invention, in the above charging device,
The charging device includes a bidirectional DC / DC converter between an output terminal of the charging device and an electric double layer capacitor built in the charging device.
【００１１】また、本発明は、前記充電装置において、
端子接続検知装置、および制御装置が内蔵されている充
電装置である。The present invention also provides the above charging device,
It is a charging device that incorporates a terminal connection detection device and a control device.
【００１２】また、本発明は、前記充電装置において、
エネルギ貯蔵装置の判別手段、および制御装置が内蔵さ
れている充電装置である。The present invention also provides the above charging device,
It is a charging device in which an energy storage device determination means and a control device are incorporated.
【００１３】また、本発明は、前記充電装置において、
エネルギ貯蔵装置のエネルギ量検知手段、および制御装
置が内蔵されている充電装置である。The present invention also provides the above charging device,
It is a charging device in which an energy amount detecting means of an energy storage device and a control device are incorporated.
【００１４】また、本発明は、前記エネルギ貯蔵装置の
エネルギ量検知手段は、エネルギ貯蔵装置の電圧モニタ
により行われる充電装置である。The present invention is also a charging device in which the energy amount detecting means of the energy storage device is performed by a voltage monitor of the energy storage device.
【００１５】また、本発明は、前記充電装置にて、前記
電気二重層キャパシタには、電圧平準化回路が接続され
た充電装置である。The present invention is also the charging device of the above charging device, wherein a voltage leveling circuit is connected to the electric double layer capacitor.
【００１６】[0016]
【実施例】本発明の実施例による充電装置について、以
下に説明する。EXAMPLE A charging device according to an example of the present invention will be described below.
【００１７】（実施例１） 図１は、本発明の実施例１
による充電装置の説明図である。図１の充電装置は、Ａ
Ｃ／ＤＣコンバータ３によって商用電源５からの交流電
流を直流電流にして電気二重層キャパシタ１に充電を行
う。この時、ＡＣ/ＤＣコンバータ３の制御方法は、定
電流制御でも定電力制御でも、どのような方法でも構わ
ない。例えば、定電圧制御を行う場合には、ＡＣ／ＤＣ
コンバータ３は、通常の電圧源であり、電気二重層キャ
パシタ１を充電装置４に接続すると、充電初期段階では
大電流で充電が行われ、電気二重層キャパシタ１の端子
電圧が高くなると小さい電流で充電が行われるようにな
る。Example 1 FIG. 1 shows Example 1 of the present invention.
3 is an explanatory diagram of a charging device according to FIG. The charging device of FIG.
The C / DC converter 3 converts the alternating current from the commercial power supply 5 into a direct current to charge the electric double layer capacitor 1. At this time, the control method of the AC / DC converter 3 may be constant current control or constant power control, or any method. For example, when performing constant voltage control, AC / DC
The converter 3 is a normal voltage source, and when the electric double layer capacitor 1 is connected to the charging device 4, charging is performed with a large current in the initial stage of charging, and when the terminal voltage of the electric double layer capacitor 1 is high, a small current is required. Charging will begin.
【００１８】本構成の充電装置では、電気二重層キャパ
シタ１を充電しないときにはＡＣ／ＤＣコンバータ３を
用いて内蔵の電気二重層キャパシタ２を充電しておき、
充電初期段階の大電流を内蔵の電気二重層キャパシタ２
から供給する。このように大電流を内蔵の電気二重層キ
ャパシタ２に負担させることにより、ＡＣ／ＤＣコンバ
ータ３の定格電力を小さく設定することができる。内蔵
の電気二重層キャパシタが負担する電力量は、その静電
容量および内部抵抗を適当に設定することにより容易に
設計できる。さらに、充電を速く行うために、充電電流
が小さくなってからＡＣ／ＤＣコンバータ３を定電圧制
御ではなく、定電流制御、定電力制御などの制御に切り
換えても構わない。In the charging device of this structure, when the electric double layer capacitor 1 is not charged, the built-in electric double layer capacitor 2 is charged by using the AC / DC converter 3.
Electric double layer capacitor with built-in large current in the initial stage of charging 2
Supplied from In this way, by loading a large current into the built-in electric double layer capacitor 2, the rated power of the AC / DC converter 3 can be set small. The amount of electric power that the built-in electric double layer capacitor bears can be easily designed by appropriately setting its capacitance and internal resistance. Further, in order to perform charging faster, the AC / DC converter 3 may be switched to control such as constant current control and constant power control after the charging current becomes small, instead of constant voltage control.
【００１９】ここで、実施例１による充電装置の回生動
作について説明する。回生動作は、電気二重層キャパシ
タ１の電圧が、電気二重層キャパシタ２の電圧より高
く、しかも、電気二重層キャパシタ２の耐電圧に余裕が
あれば、回生動作が可能である。Here, the regenerative operation of the charging device according to the first embodiment will be described. The regenerative operation can be performed if the voltage of the electric double layer capacitor 1 is higher than the voltage of the electric double layer capacitor 2 and the withstand voltage of the electric double layer capacitor 2 has a margin.
【００２０】（実施例２）図２は、本発明による実施例
２の充電装置の説明図である。ＡＣ／ＤＣコンバータ３
によって商用電源５からの交流電流を直流電流にして、
直列に接続されている複数の電気二重層キャパシタ２１
〜２５に充電を行う。ここでは、充電装置に内蔵する電
気二重層キャパシタを５個直列としたが、この直列の数
は、いくつにしても構わない。(Embodiment 2) FIG. 2 is an explanatory diagram of a charging device according to Embodiment 2 of the present invention. AC / DC converter 3
To convert the alternating current from the commercial power source 5 to direct current,
A plurality of electric double layer capacitors 21 connected in series
Charge to ~ 25. Here, five electric double layer capacitors built in the charging device are connected in series, but the number in series may be any number.
【００２１】この時、ＡＣ／ＤＣコンバータ３の制御方
法は、定電流制御でも定電力制御でも、どのような方法
でも構わず、エネルギ貯蔵装置を次回充電するまでの間
で満充電にしておけばよい。充電の対象となる電気二重
層キャパシタ１を充電するとき、その静電容量とその時
の電圧によって充電すべき電力量は計算でき、最終的に
満充電状態の電圧に到達するためには、そのスイッチ回
路をＯＮにして出力端子に接続すればいいかは容易に判
断できる。At this time, the AC / DC converter 3 may be controlled by any method, such as constant current control or constant power control. If the energy storage device is fully charged until the next charge, Good. When charging the electric double layer capacitor 1 to be charged, the amount of electric power to be charged can be calculated by its capacitance and voltage at that time, and in order to finally reach the fully charged voltage, the switch It can be easily determined whether the circuit should be turned on and connected to the output terminal.
【００２２】例えば、充電の対象となる電気二重層キャ
パシタ１の静電容量が１００Ｆ、充電する時の電圧が１
Ｖであり、この電気二重層キャパシタ１を２Ｖまで充電
したいとする。すると、充電に必要とされるエネルギ
は、（１／２）×１００×（２ 2−１2）＝１５０Ｊ必要
であることが分かる。充電装置に内蔵の電気二重層キャ
パシタ１個が２０Ｆで２Ｖまで充電されているとする
と、充電装置に内蔵の電気二重層キャパシタ４個が２Ｖ
で低下するときに、放電するエネルギは（１／２）×
（２０／４）×（８2−２2）＝１５０Ｊとなる。For example, the electric double layer capacitor to be charged is
Capacitor 1 has a capacitance of 100F, and the charging voltage is 1
V and charges this electric double layer capacitor 1 to 2V
I want to do it. Then, the energy required for charging
Is (1/2) × 100 × (2 2-12) = 150J required
It turns out that Built-in electric double layer charger
It is assumed that one passita is charged to 2V at 20F.
And 4 electric double layer capacitors built in the charger are 2V
When it drops at, the discharging energy is (1/2) ×
(20/4) x (82-22) = 150J.
【００２３】従って、充電の対象となる電気二重層キャ
パシタと充電装置に内蔵の電気二重層キャパシタ４個を
ダイレクトに接続することによって、最も損失のない急
速充電が可能になる。ここでの計算では、内部抵抗によ
る損失を考慮していないが、計算式が複雑になるだけ
で、同じように正確に計算することは可能である。従っ
て、充電装置に内蔵の電気二重層キャパシタ４個が出力
端子に接続されるように制御装置でスイッチ回路を制御
してやればよい。Therefore, by directly connecting the electric double layer capacitor to be charged and the four electric double layer capacitors built in the charging device, the quickest lossless charging becomes possible. In the calculation here, the loss due to the internal resistance is not taken into consideration, but the calculation formula becomes complicated, and it is possible to calculate the same accuracy. Therefore, the control device may control the switch circuit so that the four electric double layer capacitors built in the charging device are connected to the output terminals.
【００２４】ここで、実施例２による充電装置の回生動
作について説明する。回生動作は、電気二重層キャパシ
タ１の電圧と、電気二重層キャパシタ２１，２２，２
３，２４，２５の各電圧との比較し、スイッチ回路１
１，６１，６２，６３，６４，６５を動作させて効率良
く回生を行うことができる。Now, the regenerative operation of the charging device according to the second embodiment will be described. The regenerative operation is performed by the voltage of the electric double layer capacitor 1 and the electric double layer capacitors 21, 22, 2
The switch circuit 1 is compared with each voltage of 3, 24 and 25.
1, 61, 62, 63, 64, 65 can be operated to efficiently regenerate.
【００２５】（実施例３）図３は、本発明による実施例
３の充電装置の説明図である。先の実施例１の充電装置
では、内蔵の電気二重層キャパシタ２の静電容量と内部
抵抗によって電気二重層キャパシタ１に大電流充電でき
る電力量が決まっていたが、それでは不必要に内蔵の電
気二重層キャパシタを大きくするだけで、その分価格が
高くなると考えられる。しかし、図３の充電装置は、充
電装置４の出力にＤＣ／ＤＣコンバータ６を内蔵するこ
とによって、内蔵の電気二重層キャパシタ２の静電容量
を小さくすることができる。(Third Embodiment) FIG. 3 is an explanatory diagram of a charging device according to a third embodiment of the present invention. In the above-described charging device of the first embodiment, the amount of electric power with which the electric double layer capacitor 1 can be charged with a large current is determined by the electrostatic capacity and the internal resistance of the built-in electric double layer capacitor 2. It is considered that the price will increase by just increasing the size of the double layer capacitor. However, the charging device of FIG. 3 can reduce the capacitance of the built-in electric double layer capacitor 2 by incorporating the DC / DC converter 6 in the output of the charging device 4.
【００２６】但し、この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ６
が大電力の仕様を満足する必要があり、全体の回路は大
きく、かつコスト高になるが、エネルギ容量の大きな電
気二重層キャパシタ１を充電するシステムでは、電気二
重層キャパシタ２を大幅に少なくすることができ、全体
としては安価になることが期待できる。However, in this case, the DC / DC converter 6
Needs to satisfy high power specifications, and the entire circuit is large and costly, but in the system for charging the electric double layer capacitor 1 having a large energy capacity, the electric double layer capacitor 2 is greatly reduced. It can be expected that it will be cheap as a whole.
【００２７】また、商用電源５の必要電力は、実施例１
と同様に小さくて済むので、長く利用する場合にはラン
ニングコストを格段に小さくできる。また、ＡＣ／ＤＣ
コンバータ３は、充電装置４の使用頻度によっては、そ
の定格出力電力を大幅に小さく設計しても構わない。The required power of the commercial power source 5 is the same as that of the first embodiment.
Since it is as small as the above, the running cost can be remarkably reduced when used for a long time. In addition, AC / DC
The rated output power of the converter 3 may be designed to be significantly reduced depending on the frequency of use of the charging device 4.
【００２８】（実施例４）図４は、本発明による実施例
４の充電装置の説明図である。本発明の充電装置では、
内蔵の電気二重層キャパシタ２を充電するモードと、内
蔵の電気二重層キャパシタ２から電力を出力するモード
がある。そこで、充電したい電気二重層キャパシタ１が
接続されていて充電する場合と、充電したい電気二重層
キャパシタ１が接続されていない場合で、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ６およびＡＣ／ＤＣコンバータ３を制御するこ
とによって、短絡による事故や回路の電力損失を防ぐこ
とができる。(Embodiment 4) FIG. 4 is an explanatory diagram of a charging device according to Embodiment 4 of the present invention. In the charging device of the present invention,
There are a mode for charging the built-in electric double layer capacitor 2 and a mode for outputting electric power from the built-in electric double layer capacitor 2. Therefore, by controlling the DC / DC converter 6 and the AC / DC converter 3 depending on whether the electric double layer capacitor 1 to be charged is connected and charged, or when the electric double layer capacitor 1 to be charged is not connected. It is possible to prevent accidents due to short circuits and power loss in the circuit.
【００２９】例えば、充電したい電気二重層キャパシタ
１が接続されていない状態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ
６を動作させずに出力端子に電圧が生じないようにすれ
ば、端子短絡による事故を未然に防ぐことができ、ＤＣ
／ＤＣコンバータ６での損失をなくすことができる。ま
た、充電したい電気二重層キャパシタ１が接続されてい
てその電気二重層キャパシタ１を充電している状態で
は、ＡＣ／ＤＣコンバータ３の出力を定電流制御にして
効率を高めることも可能である。電気二重層キャパシタ
を充電するかどうかを検知する方法は、どのような方法
でも構わない。For example, when the electric double layer capacitor 1 to be charged is not connected, if the DC / DC converter 6 is not operated and a voltage is not generated at the output terminal, an accident due to a terminal short circuit can be prevented. Can be DC
The loss in the / DC converter 6 can be eliminated. Further, when the electric double layer capacitor 1 to be charged is connected and the electric double layer capacitor 1 is being charged, the output of the AC / DC converter 3 can be controlled by constant current to improve the efficiency. Any method may be used as a method of detecting whether or not the electric double layer capacitor is charged.
【００３０】（実施例５）図６は、本発明による実施例
５の充電装置の説明図である。実施例４では、あらかじ
め充電の対象となる電気二重層キャパシタ１の静電容量
と電圧が決まっている場合はよいが、実際には電圧は充
電するごとに異なっており、また、同じ静電容量の電気
二重層キャパシタをいつも充電するとは限らない。そこ
で、図６では、利用者が入力装置を介して充電の対象と
なる電気二重層キャパシタ１の静電容量を入力し、その
時の電圧は充電の対象となる電気二重層キャパシタ１を
接続したときに測定することにする。入力された静電容
量などの情報と測定した電圧の情報を元に充電すべき電
力量を算出し、接続すべき電気二重層キャパシタの個数
を判断し、制御装置でスイッチ回路を制御すれば高速充
電が可能となる。(Embodiment 5) FIG. 6 is an explanatory view of a charging device of embodiment 5 according to the present invention. In the fourth embodiment, it is preferable that the capacitance and voltage of the electric double layer capacitor 1 to be charged are determined in advance, but in reality, the voltage is different each time charging is performed, and the same capacitance is used. The electric double layer capacitor of is not always charged. Therefore, in FIG. 6, the user inputs the capacitance of the electric double layer capacitor 1 to be charged through the input device, and the voltage at that time is when the electric double layer capacitor 1 to be charged is connected. I will measure it. High-speed by calculating the amount of electric power to be charged based on the input capacitance information and measured voltage information, determining the number of electric double layer capacitors to be connected, and controlling the switch circuit with the control device Charging is possible.
【００３１】（実施例６）図７は、本発明による実施例
６の充電装置の説明図である。実施例５では、充電の対
象となる電気二重層キャパシタ１の静電容量などの情報
を利用者が入力するようにしていたが、充電の対象とな
る電気二重層キャパシタ１に、例えば、ＲＯＭなどで静
電容量や内部抵抗、耐電圧などの情報を記録しておき、
充電の際に自動的に充電装置がその情報を読み取れるよ
うに構成した。図７では、ＲＯＭに情報を入れておいて
接触式で読み取るようにしたが、バーコードや磁気記録
など非接触式でも、どのような方法で情報をやりとりし
ても構わない。充電の際には、スイッチ回路を介して直
接電気二重層キャパシタから電気二重層キャパシタに充
電する方法が最も急速に充電できるが、これだけでは完
全に満充電にするのは困難である。(Sixth Embodiment) FIG. 7 is an explanatory diagram of a charging device according to a sixth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, the user inputs the information such as the electrostatic capacity of the electric double layer capacitor 1 to be charged, but the electric double layer capacitor 1 to be charged is, for example, a ROM. Record information such as capacitance, internal resistance, withstand voltage,
The charging device is configured to automatically read the information when charging. In FIG. 7, the information is put in the ROM and read by the contact type, but the information may be exchanged by any method, such as a bar code or magnetic recording, or the non-contact type. When charging, the method of directly charging the electric double layer capacitor from the electric double layer capacitor through the switch circuit can be the fastest, but it is difficult to fully charge the battery by this alone.
【００３２】そこで、ほぼ充電ができた状態でスイッチ
回路を切り替えてＤＣ／ＤＣコンバータを介して従来の
方法で充電を引き続き行う。このようにすると、ＤＣ／
ＤＣコンバータの扱う電力は小さくても良く、高効率設
計が簡単にできる。さらに、本発明では、必ず複数個の
電気二重層キャパシタの電圧がばらつくために、電圧平
準化回路を設けて充電前に電圧を均一にする必要があ
る。充電時には、大電流を流す必要がないので、どのよ
うな方法で電圧平準化を行っても構わない。Therefore, the switch circuit is switched in a state in which the battery is almost charged, and the battery is continuously charged by the conventional method via the DC / DC converter. In this way, DC /
The power handled by the DC converter may be small, and high efficiency design can be easily performed. Further, in the present invention, since the voltages of the plurality of electric double layer capacitors necessarily vary, it is necessary to provide a voltage leveling circuit to make the voltages uniform before charging. At the time of charging, it is not necessary to supply a large current, so the voltage leveling may be performed by any method.
【００３３】実施例では、充電の場合のみ考慮したが、
充電の対象となる電気二重層キャパシタ１に余剰電力が
あり、その電力を電源側に回生したい場合は、充電装置
４に内蔵する電気二重層キャパシタの個数を少なくし
て、電力を回収することが可能となる。回収した電力
は、電圧平準化回路１４ですべての電気二重層キャパシ
タに分配して次の充電時に利用しても構わないし、ＡＣ
／ＤＣコンバータに回生機能があれば商用電源５に電力
を返しても構わない。In the embodiment, only charging is taken into consideration, but
When the electric double layer capacitor 1 to be charged has surplus electric power and wants to regenerate the electric power to the power source side, the number of electric double layer capacitors incorporated in the charging device 4 can be reduced to recover the electric power. It will be possible. The recovered power may be distributed to all electric double layer capacitors in the voltage leveling circuit 14 and used for the next charging.
If the / DC converter has a regeneration function, the power may be returned to the commercial power supply 5.
【００３４】（実施例７）図８は、本発明による実施例
７の充電装置の説明図である。双方向コンバータ７を介
して電圧を適切に変換し、充電装置に内蔵の電気二重層
キャパシタ２に蓄えられたエネルギを充電の対象となる
電気二重層キャパシタ１に充電を行う。充電の対象とな
る電気二重層キャパシタ１の電圧が充電目標の電圧より
高い場合には、双方向コンバータ７を介して電圧を適切
に変換し、充電の対象となる電気二重層キャパシタ１に
蓄えられたエネルギを充電装置に内蔵の電気二重層キャ
パシタ２に充電を行う。双方向コンバータ７は、充電装
置の出力端子が設定された電圧になるように、エネルギ
移送の方向を適切に判断し、エネルギ授受を行う。(Seventh Embodiment) FIG. 8 is an explanatory view of a charging device of a seventh embodiment according to the present invention. The voltage is appropriately converted through the bidirectional converter 7, and the energy stored in the electric double layer capacitor 2 built in the charging device is charged into the electric double layer capacitor 1 to be charged. When the voltage of the electric double layer capacitor 1 to be charged is higher than the charge target voltage, the voltage is appropriately converted through the bidirectional converter 7 and stored in the electric double layer capacitor 1 to be charged. The charged electric energy charges the electric double layer capacitor 2 built in the charging device. The bidirectional converter 7 appropriately determines the direction of energy transfer so that the output terminal of the charging device has the set voltage, and transfers energy.
【００３５】さらに、ＡＣ／ＤＣコンバータ３の出力端
子が設定された電圧より低い場合に、充電装置に内蔵の
電気二重層キャパシタ２から商用電源５にエネルギを移
送するインバータの動作を行える機能を備えれば、充電
の対象となる電気二重層キャパシタ１から商用電源５に
エネルギ回生を行うことが可能となる。Further, when the output terminal of the AC / DC converter 3 is lower than the set voltage, it has a function of operating an inverter for transferring energy from the electric double layer capacitor 2 built in the charging device to the commercial power supply 5. Then, it becomes possible to regenerate energy from the electric double layer capacitor 1 to be charged to the commercial power supply 5.
【００３６】（実施例８）図９は、本発明による実施例
８の充電装置の説明図である。充電の対象となる電気二
重層キャパシタ１を充電する際に、該電気二重層キャパ
シタ１の電力余剰が多くなると、頻繁にエネルギ回生を
行うことになり、回生効率の向上が必要になる。そこ
で、図９のように、充電装置に内蔵の電気二重層キャパ
シタ２とＡＣ／ＤＣコンバータ３の間に別の双方向コン
バータ８を設けることにより、より多くのエネルギを移
送可能にできる。(Embodiment 8) FIG. 9 is an explanatory view of a charging device of embodiment 8 according to the present invention. When the electric double layer capacitor 1 to be charged is charged, if the electric power surplus of the electric double layer capacitor 1 increases, energy is frequently regenerated, and it is necessary to improve regeneration efficiency. Therefore, as shown in FIG. 9, by providing another bidirectional converter 8 between the electric double layer capacitor 2 and the AC / DC converter 3 built in the charging device, more energy can be transferred.
【００３７】なお、実施例１から実施例８の充電装置に
おいて、充電するエネルギ貯蔵装置を電気二重層キャパ
シタに限定して説明したが、大電流充電を行うことが可
能な、大容量の二次電池やフライホイールなど、どのよ
うなものをエネルギ貯蔵装置として用いても構わない。In the charging devices of Embodiments 1 to 8, the energy storage device to be charged is limited to the electric double layer capacitor, but the secondary battery has a large capacity and is capable of performing large current charging. Anything such as a battery or a flywheel may be used as the energy storage device.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明によって、電源装置や電力料金を
安価にして、大電流充電が可能なエネルギ貯蔵装置に急
速に充電を行うことができる充電装置を提供することが
できる。また、電源装置や電力料金を安価にして、大電
流充電が可能なエネルギ貯蔵装置に急速に充電を行うこ
とができ、さらにエネルギ回生も行うことができる充電
装置を提供することができる。According to the present invention, it is possible to provide a charging device that can rapidly charge an energy storage device that can be charged with a large amount of current by reducing the cost of the power supply device and the power charge. Further, it is possible to provide a charging device capable of rapidly charging an energy storage device capable of high-current charging and reducing the cost of a power supply device or a power charge, and further capable of performing energy regeneration.
【図１】本発明の実施例１による充電装置の説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of a charging device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例２による充電装置の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a charging device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例３による充電装置の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a charging device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例４による充電装置の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a charging device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】従来の充電装置の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional charging device.
【図６】本発明の実施例５による充電装置の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a charging device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施例６による充電装置の説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a charging device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の実施例７による充電装置の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of a charging device according to a seventh embodiment of the present invention.
【図９】本発明の実施例８による充電装置の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of a charging device according to an eighth embodiment of the present invention.
１ 電気二重層キャパシタ
２，２１，２２，２３，２４，２５ （充電装置に内
蔵の）電気二重層キャパシタ
３ ＡＣ/ＤＣコンバータ
４ 充電装置
５ 商用電源
６，１０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
７，８ 双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
９ 入力装置
１１，６１，６２，６３，６４，６５ スイッチ回路
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＯＭ情報読取装置
１４ 電圧平準化回路
１５ エネルギ貯蔵装置
７１ 電圧モニタ
７２ 端子接続検知装置
８１ 制御装置1 Electric Double Layer Capacitor 2, 21, 22, 23, 24, 25 Electric Double Layer Capacitor 3 (AC / DC Converter 4) Charging Device 5 Commercial Power Supply 6, 10 DC / DC Converter 7, 8 Bidirectional DC / DC converter 9 Input device 11, 61, 62, 63, 64, 65 Switch circuit 12 ROM 13 ROM information reading device 14 Voltage leveling circuit 15 Energy storage device 71 Voltage monitor 72 Terminal connection detection device 81 Control device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA01 AA04 AA08 BA01 BA03 CA02 CA12 GB03 5H030 AA02 AS20 BB01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 5G003 AA01 AA04 AA08 BA01 BA03 CA02 CA12 GB03 5H030 AA02 AS20 BB01
Claims (9)
記直流電源の出力部に、電気二重層キャパシタが接続さ
れたことを特徴とする充電装置。1. A charging device comprising a DC power supply for supplying a DC current, wherein an electric double layer capacitor is connected to an output portion of the DC power supply.
直列に接続されており、直流電源を備え、前記複数個の
電気二重層キャパシタ間の接続部がそれぞれスイッチ回
路を介して出力端子に接続されており、前記スイッチ回
路を制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項
１に記載の充電装置。2. A plurality of the electric double layer capacitors are connected in series, a DC power source is provided, and a connecting portion between the plurality of electric double layer capacitors is connected to an output terminal via a switch circuit. The charging device according to claim 1, further comprising a control device that controls the switch circuit.
いて、前記充電装置の出力端子と前記充電装置に内蔵さ
れている電気二重層キャパシタの間にＤＣ／ＤＣコンバ
ータを備えたことを特徴とする充電装置。3. The charging device according to claim 1, further comprising a DC / DC converter between an output terminal of the charging device and an electric double layer capacitor built in the charging device. Charging device to do.
いて、前記充電装置の出力端子と前記充電装置に内蔵さ
れている電気二重層キャパシタの間に双方向ＤＣ／ＤＣ
コンバータを備えたことを特徴とする充電装置。4. The charging device according to claim 1, wherein a bidirectional DC / DC is provided between an output terminal of the charging device and an electric double layer capacitor built in the charging device.
A charging device comprising a converter.
電装置には、端子接続検知装置、および制御装置が内蔵
されていることを特徴とする充電装置。5. A charging device according to any one of claims 1 to 4, wherein a terminal connection detection device and a control device are incorporated.
電装置には、エネルギ貯蔵装置の判別手段、および制御
装置が内蔵されていることを特徴とする充電装置。6. A charging device according to any one of claims 1 to 5, wherein an energy storage device discriminating means and a control device are incorporated.
電装置には、エネルギ貯蔵装置のエネルギ量検知手段、
および制御装置が内蔵されていることを特徴とする充電
装置。7. The charging device according to claim 1, further comprising an energy amount detecting means of an energy storage device,
A charging device characterized by including a control device.
ネルギ量検知手段は、エネルギ貯蔵装置の電圧モニタに
より行われることを特徴とする充電装置。8. The charging device according to claim 7, wherein the energy amount detecting means of the energy storage device is performed by a voltage monitor of the energy storage device.
電装置にて、前記電気二重層キャパシタには、電圧平準
化回路が接続されたことを特徴とする充電装置。9. The charging device according to claim 1, wherein a voltage leveling circuit is connected to the electric double layer capacitor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002125673A JP2003324854A (en) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | Charging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002125673A JP2003324854A (en) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | Charging apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003324854A true JP2003324854A (en) | 2003-11-14 |
Family
ID=29540322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002125673A Withdrawn JP2003324854A (en) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | Charging apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003324854A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005253288A (en) * | 2004-02-03 | 2005-09-15 | Nippon Chemicon Corp | Charging circuit and method of capacitor, charging controller and control program, capacitor device, fixing device and image forming apparatus |
| JP2011223736A (en) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Ihi Corp | Quick charging apparatus and method of using quick charging apparatus |
| JP2013243922A (en) * | 2005-10-17 | 2013-12-05 | Pvi | Charging station and electrically driven vehicle relating to the same |
-
2002
- 2002-04-26 JP JP2002125673A patent/JP2003324854A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005253288A (en) * | 2004-02-03 | 2005-09-15 | Nippon Chemicon Corp | Charging circuit and method of capacitor, charging controller and control program, capacitor device, fixing device and image forming apparatus |
| JP4690736B2 (en) * | 2004-02-03 | 2011-06-01 | 日本ケミコン株式会社 | Capacitor device charging circuit, charging method, charging control device, control program, capacitor device, fixing device, and image forming apparatus |
| JP2013243922A (en) * | 2005-10-17 | 2013-12-05 | Pvi | Charging station and electrically driven vehicle relating to the same |
| JP2011223736A (en) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Ihi Corp | Quick charging apparatus and method of using quick charging apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5829567B2 (en) | Test system for electric vehicle or hybrid electric vehicle | |
| JP2019517234A (en) | Charge control apparatus and method capable of energy saving and quick cell balancing | |
| CN104106194A (en) | Power conversion device | |
| JP3507384B2 (en) | Capacitor storage device with initialization function | |
| JP5567040B2 (en) | Secondary battery control device | |
| CN104283297A (en) | Autonomous power supply system | |
| CN112165156B (en) | Charging/discharging device, battery system, charging/discharging control method, and storage medium | |
| WO2023226980A1 (en) | Pre-charge control method and apparatus, and storage medium, processor and electronic apparatus | |
| JP7136424B2 (en) | Apparatus and method for controlling turn-on operation of switch unit included in parallel multi-battery pack | |
| JP2004023993A (en) | Electric power converter | |
| KR100322859B1 (en) | Method for charging secondary batteries in high-speed and charging apparatus therefor | |
| JP2003180003A (en) | Electric vehicle control device | |
| JP2003274566A (en) | Method of detecting abnormality of electric double-layer capacitor, and charging and discharging circuit using it | |
| JP2003324854A (en) | Charging apparatus | |
| JP2013070547A (en) | Power conversion device | |
| KR101525727B1 (en) | Battery charging type converter and operation mode converting method thereof | |
| JP2001307780A (en) | Equivalent circuit for secondary battery, method of detecting power accumulation amount of secondary battery using the same and hybrid power supply device consisting of secondary battery and capacitor | |
| JP2780701B2 (en) | Software notification type battery charging method | |
| JP2002151161A (en) | Portable charging/discharging device | |
| JPH1070838A (en) | Electricity storage device for electric vehicle and charging device | |
| JP2004080942A (en) | Chargeable power supply apparatus | |
| JP3728622B2 (en) | Charger | |
| JP2002238171A (en) | System and method for non-dissipative lithium-ion battery management | |
| JP2024057325A (en) | Energy Storage System | |
| TW202320448A (en) | Battery management method and power system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040618 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051003 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051018 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20051226 |