JP2005094894A - Electric double layer capacitor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直列に接続された複数の電気二重層コンデンサ等の電気二重層コンデンサ装置に関し、特に、複数の電気二重層コンデンサの充電状況を監視するバランス回路等を過電流から防護した電気二重層コンデンサ装置に関する。
The present invention relates to an electric double layer capacitor device such as a plurality of electric double layer capacitors connected in series, and in particular, an electric double layer in which a balance circuit for monitoring a charging state of a plurality of electric double layer capacitors is protected from an overcurrent. The present invention relates to a capacitor device.
電気二重層コンデンサは、小型で大容量であるが、耐電圧が低いため、直列化して電気二重層コンデンサ装置とすることにより、高耐圧化を図っている。これは、電気二重層コンデンサ装置としての高耐圧化であって、直列化された各電気二重層コンデンサの耐圧が高まるわけではない。そのため、電気二重層コンデンサ装置を構成する各電気二重層コンデンサの充電電圧は、耐圧を超えないように制御し、その充電状況を監視することが必要である。 The electric double layer capacitor is small and has a large capacity, but has a low withstand voltage. Therefore, an electric double layer capacitor device is serialized to form an electric double layer capacitor device, thereby increasing the withstand voltage. This is a high breakdown voltage as an electric double layer capacitor device, and does not increase the breakdown voltage of each electric double layer capacitor in series. Therefore, it is necessary to control the charging voltage of each electric double layer capacitor constituting the electric double layer capacitor device so as not to exceed the withstand voltage and to monitor the charging state.
このような電気二重層コンデンサ装置に関する先行技術には、次のような特許文献が存在している。
ところで、このような電気二重層コンデンサ装置では、電気二重層コンデンサに並列に接続されて充電電流をバイパスさせるトランジスタに電気二重層コンデンサの充電状況によっては過電流が流れ、バイパス回路を破損させるおそれがある。このようなバイパス回路が破損すると、直列に接続された電気二重層コンデンサの充電電圧が不平衡となって、各トランジスタの破損が波及することが予想される。 By the way, in such an electric double layer capacitor device, an overcurrent may flow in a transistor connected in parallel to the electric double layer capacitor and bypass the charging current depending on the charging state of the electric double layer capacitor, which may damage the bypass circuit. is there. When such a bypass circuit is damaged, it is expected that the charging voltage of the electric double layer capacitors connected in series becomes unbalanced, and the damage of each transistor is spread.
このような直列化された複数の電気二重層コンデンサを備えた電気二重層コンデンサ装置において、各電気二重層コンデンサに併設されたバイパス回路を破損から防護すべきという課題は上記特許文献に開示も示唆もされておらず、それを解決する手段も開示されていない。 In such an electric double layer capacitor device having a plurality of electric double layer capacitors serialized, the problem that the bypass circuit provided in each electric double layer capacitor should be protected from breakage is also disclosed in the above patent document. Neither is it disclosed, nor is a means for solving it disclosed.
そこで、本発明は、電気二重層コンデンサを備える電気二重層コンデンサ装置について、電気二重層コンデンサに併設されたバイパス回路を防護することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to protect a bypass circuit provided in an electric double layer capacitor in an electric double layer capacitor device including the electric double layer capacitor.
上記目的を達成するため、本発明の電気二重層コンデンサ装置は、電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの充電電流を調整して前記電気二重層コンデンサの充電電圧を所定電圧に規制する充電電圧規制手段（バランス回路１０１〜１０Ｎ）と、この充電電圧規制手段に設置されて過電流を検出した場合に前記充電電圧規制手段の動作を停止させる保護手段（保護回路１２、１２１〜１２Ｎ）とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the electric double layer capacitor device of the present invention adjusts the charging current of the electric double layer capacitors 41 to 4N to regulate the charging voltage of the electric double layer capacitor to a predetermined voltage ( Balance circuits 101 to 10N) and protective means (protection circuits 12, 121 to 12N) that are installed in the charging voltage regulating means and stop the operation of the charging voltage regulating means when an overcurrent is detected. It is characterized by.
斯かる構成において、充電電圧規制手段は、電気二重層コンデンサに併設されてその充電電流の加減等により、その充電電圧を所定電圧に規制する。この動作上、充電電圧規制手段に過電流が流れた場合に、保護手段は、その過電流を検出し、充電電圧規制手段の動作を停止させる。斯かる構成とすれば、電気二重層コンデンサの充電電圧は充電電圧規制手段によって規制されるとともに、充電電圧規制手段が過電流による破損から保護手段により保護され、信頼性や安全性の高い動作が得られる。 In such a configuration, the charging voltage regulating means is provided in the electric double layer capacitor and regulates the charging voltage to a predetermined voltage by adjusting the charging current. In this operation, when an overcurrent flows through the charging voltage regulating means, the protection means detects the overcurrent and stops the operation of the charging voltage regulating means. With such a configuration, the charging voltage of the electric double layer capacitor is regulated by the charging voltage regulating means, and the charging voltage regulating means is protected by the protecting means from damage due to overcurrent, and operation with high reliability and safety is achieved. can get.
また、上記目的を達成するため、本発明の電気二重層コンデンサ装置は、電気二重層コンデンサに接続されたバイパス回路１４と、前記電気二重層コンデンサの充電状況を監視して前記バイパス回路を開閉する駆動手段（ドライブ回路２０、トランジスタ２２）と、前記バイパス回路に過電流が流れた場合に、その過電流を検出して前記バイパス回路を遮断させる保護手段（保護回路１２、１２１〜１２Ｎ）とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the electric double layer capacitor device of the present invention opens and closes the bypass circuit by monitoring the charging state of the bypass circuit 14 connected to the electric double layer capacitor and the electric double layer capacitor. Drive means (drive circuit 20, transistor 22) and protection means (protection circuits 12, 121 to 12N) for detecting the overcurrent and shutting off the bypass circuit when an overcurrent flows in the bypass circuit. It is characterized by having.
斯かる構成とすれば、バイパス回路は、駆動手段によって開閉され、その開閉条件を、電気二重層コンデンサの充電電圧、例えば、満充電である電圧に設定すれば、その電圧に到達したとき、バイパス回路が導通することになる。このバイパス回路の導通又は非導通により、電気二重層コンデンサは所定の充電電圧に充電されることになる。 With such a configuration, the bypass circuit is opened and closed by the driving means, and when the open / close condition is set to a charging voltage of the electric double layer capacitor, for example, a voltage that is fully charged, when the voltage is reached, the bypass circuit is bypassed. The circuit becomes conductive. The electric double layer capacitor is charged to a predetermined charging voltage by the conduction or non-conduction of the bypass circuit.
ところで、バイパス回路に過電流が流れ、これを放置するとバイパス回路が破損することになる。そこで、この過電流を検出し、バイパス回路を保護手段により遮断すれば、バイパス回路の破損を防止できる。 By the way, an overcurrent flows through the bypass circuit, and if this is left unattended, the bypass circuit will be damaged. Therefore, if this overcurrent is detected and the bypass circuit is shut off by the protection means, the damage of the bypass circuit can be prevented.
また、上記目的を達成するためには、前記保護手段は、前記バイパス回路に過電流が流れた場合に、前記駆動手段の動作を停止させて前記バイパス回路を遮断させる構成としてもよい。斯かる構成とすれば、駆動手段の動作停止により、バイパス回路を遮断状態に移行させることができ、同等の防護機能が得られる。 In order to achieve the above object, the protection means may be configured to stop the operation of the drive means and shut off the bypass circuit when an overcurrent flows in the bypass circuit. With such a configuration, by stopping the operation of the driving means, the bypass circuit can be shifted to a cut-off state, and an equivalent protective function can be obtained.
また、上記目的を達成するため、本発明の電気二重層コンデンサ装置は、電気二重層コンデンサにバイパス回路を構成する第１のトランジスタ１６と、この第１のトランジスタに流れる電流を分流させて電圧に変換し、前記過電流を表す電圧を検出する過電流検出手段（分圧回路５８、抵抗１８）と、この過電流検出手段が前記過電流を表す電圧を発生した場合に、前記バイパス回路の前記第１のトランジスタを遮断させる第２のトランジスタ６０とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the electric double layer capacitor device of the present invention includes a first transistor 16 that constitutes a bypass circuit in the electric double layer capacitor, and a current that flows through the first transistor is divided into a voltage. An overcurrent detecting means (voltage dividing circuit 58, resistor 18) for converting and detecting a voltage representing the overcurrent, and when the overcurrent detecting means generates a voltage representing the overcurrent, the bypass circuit And a second transistor 60 for blocking the first transistor.
斯かる構成とすれば、電気二重層コンデンサにバイパス回路を構成する第１のトランジスタに流れる過電流が過電流検出手段に分流されて電圧に変換され、過電流検出手段にはその過電流を表す電圧が検出される。この過電流検出手段に前記過電流を表す電圧が発生した場合に第２のトランジスタは導通又は遮断状態に移行し、その結果、第１のトランジスタが遮断状態に移行する。この結果、過電流が遮断され、第１のトランジスタからなるバイパス回路は過電流による破損から防護される。
With such a configuration, the overcurrent flowing through the first transistor constituting the bypass circuit in the electric double layer capacitor is shunted to the overcurrent detection means and converted into a voltage, and the overcurrent detection means represents the overcurrent. A voltage is detected. When a voltage representing the overcurrent is generated in the overcurrent detection means, the second transistor shifts to a conduction or cutoff state, and as a result, the first transistor shifts to a cutoff state. As a result, the overcurrent is cut off, and the bypass circuit including the first transistor is protected from damage due to the overcurrent.
以上説明したように、本発明によれば、充電される電気二重層コンデンサに接続されたバランス回路等を過電流から防護でき、信頼性及び安全性の高い電気二重層コンデンサ装置を実現することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to protect the balance circuit and the like connected to the electric double layer capacitor to be charged from overcurrent, and to realize a highly reliable and safe electric double layer capacitor device. it can.
本発明の実施形態について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電気二重層コンデンサ装置を示している。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an electric double layer capacitor device according to an embodiment of the present invention.
この電気二重層コンデンサ装置２において、同一容量の複数の電気二重層コンデンサ４１、４２、４３・・・４Ｎが直列に接続されており、これら電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの直列回路には各電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎを充電する充電回路６が接続されている。充電回路６では、例えば、商用交流電源８から加えられる交流ＡＣが整流され、一定の直流電圧ＶDCが得られる。この直流電圧ＶDCが電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの直列回路に加えられている。各電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎには個別に充電電流を調整して電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの充電電圧を所定電圧に規制する充電電圧規制手段としてバランス回路１０１、１０２、１０３・・・１０Ｎが接続され、各バランス回路１０１〜１０Ｎは充電電流を平衡化して各電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの充電電圧を一定化させる。各バランス回路１０１〜１０Ｎには、過電流による損傷から防護する防護手段として保護回路１２１、１２２、１２３・・・１２Ｎが設置されている。各保護回路１２１〜１２Ｎは、各バランス回路１０１〜１０Ｎの過電流を個別に検出し、その検出に基づき、各バランス回路１０１〜Ｎの動作を停止させる。 In this electric double layer capacitor device 2, a plurality of electric double layer capacitors 41, 42, 43... 4N having the same capacity are connected in series, and each electric double layer capacitor 41 to 4N has a series circuit. A charging circuit 6 for charging the double layer capacitors 41 to 4N is connected. In the charging circuit 6, for example, AC AC applied from the commercial AC power supply 8 is rectified, and a constant DC voltage V DC is obtained. This DC voltage V DC is applied to the series circuit of the electric double layer capacitors 41 to 4N. Balance circuits 101, 102, 103... 10N as charging voltage regulating means for regulating the charging voltage of the electric double layer capacitors 41 to 4N to a predetermined voltage by individually adjusting the charging current for each of the electric double layer capacitors 41 to 4N. Are connected, and the balance circuits 101 to 10N equilibrate the charging currents to make the charging voltages of the electric double layer capacitors 41 to 4N constant. Each of the balance circuits 101 to 10N is provided with protection circuits 121, 122, 123... 12N as protection means for protecting against damage due to overcurrent. The protection circuits 121 to 12N individually detect overcurrents of the balance circuits 101 to 10N, and stop the operations of the balance circuits 101 to N based on the detection.
斯かる構成によれば、電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの各充電電流が各バランス回路１０１〜１０Ｎによって加減され、その結果、各電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの充電電圧が所定電圧に規制される。即ち、各充電電圧は平衡することになる。このような動作において、各バランス回路１０１〜１０Ｎの全部又は１又は２以上のものに過電流が流れた場合に、保護回路１２１〜１２Ｎは、その過電流を検出し、過電流が検出されたバランス回路１０１〜１０Ｎの動作を停止させる。この結果、電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの充電電圧は各バランス回路１０１〜１０Ｎによって所定電圧に規制されるとともに、各バランス回路１０１〜１０Ｎは、過電流による破損から保護回路１２１〜１２Ｎより保護され、信頼性や安全性の高い動作が得られる。 According to such a configuration, the charging currents of the electric double layer capacitors 41 to 4N are adjusted by the balance circuits 101 to 10N, and as a result, the charging voltages of the electric double layer capacitors 41 to 4N are regulated to a predetermined voltage. . That is, each charging voltage is balanced. In such an operation, when overcurrent flows through all or one or more of the balance circuits 101 to 10N, the protection circuits 121 to 12N detect the overcurrent, and the overcurrent is detected. The operation of the balance circuits 101 to 10N is stopped. As a result, the charging voltage of the electric double layer capacitors 41 to 4N is regulated to a predetermined voltage by the balance circuits 101 to 10N, and the balance circuits 101 to 10N are protected from the damage due to overcurrent by the protection circuits 121 to 12N. Highly reliable and safe operation can be obtained.
次に、各バランス回路１０１〜１０Ｎについて、図２を参照して説明する。図２は、各バランス回路１０１〜１０Ｎの構成の一例を示している。 Next, the balance circuits 101 to 10N will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows an example of the configuration of each of the balance circuits 101 to 10N.
このバランス回路１０１〜１０Ｎでは、既述の充電回路６が接続されているとともに、電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎが接続され、電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎには、充電電流を分流させて充電電圧を規制する充電電圧規制手段としてバイパス回路１４が並列に接続され、この実施形態では、開閉手段として第１のトランジスタ１６と抵抗１８との直列回路でバイパス回路１４が構成されている。 In the balance circuits 101 to 10N, the above-described charging circuit 6 is connected, and electric double layer capacitors 41 to 4N are connected. The electric double layer capacitors 41 to 4N are divided into charging currents to charge voltage. A bypass circuit 14 is connected in parallel as charging voltage regulating means for regulating the voltage, and in this embodiment, the bypass circuit 14 is configured by a series circuit of a first transistor 16 and a resistor 18 as opening / closing means.
このバイパス回路１４のトランジスタ１６を電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの充電に応じて駆動させる手段として、ドライブ回路２０及びトランジスタ２２が設置されている。ドライブ回路２０は、後述のシャントレギュレータ回路（図３）等で構成され、電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの充電電圧が所定電圧に到達した場合に導通し、トランジスタ２２にベース電流を流す構成である。そこで、電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎには抵抗２４、２６からなる分圧回路２８が並列に接続され、電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの充電電圧が抵抗２４、２６の抵抗比により取り出され、ドライブ回路２０に加えられている。ドライブ回路２０は、検出電圧を入力すべきレファレンス（REFERENCE ）端子３０、カソード（CATHODE ）端子３２及びアノード（ANODE ）端子３４を備え、レファレンス端子３０に加えられる電圧が所定電圧を超えたとき、その所定電圧との電圧差に応じた電流をカソード端子３２から引き込み、アノード端子３４側に流す構成である。 A drive circuit 20 and a transistor 22 are installed as means for driving the transistor 16 of the bypass circuit 14 in accordance with charging of the electric double layer capacitors 41 to 4N. The drive circuit 20 is configured by a shunt regulator circuit (FIG. 3), which will be described later, and is configured to conduct when the charging voltage of the electric double layer capacitors 41 to 4N reaches a predetermined voltage, and to flow a base current to the transistor 22. . Therefore, a voltage dividing circuit 28 comprising resistors 24 and 26 is connected in parallel to the electric double layer capacitors 41 to 4N, and the charging voltage of the electric double layer capacitors 41 to 4N is taken out by the resistance ratio of the resistors 24 and 26, and the drive It is added to the circuit 20. The drive circuit 20 includes a reference terminal 30 to which a detection voltage is input, a cathode terminal 32, and an anode terminal 34, and when the voltage applied to the reference terminal 30 exceeds a predetermined voltage, In this configuration, a current corresponding to a voltage difference from a predetermined voltage is drawn from the cathode terminal 32 and flows to the anode terminal 34 side.
そこで、分圧回路２８からドライブ回路２０のレファレンス端子３０に加えられる検出電圧が所定電圧を超えた場合にドライブ回路２０は導通状態となり、抵抗３６を通してドライブ回路２０に電流が流れ、このとき、トランジスタ２２は、そのベース電流が抵抗３８を介してドライブ回路２０に引き込まれて導通する。即ち、ドライブ回路２０が非導通状態のとき、トランジスタ２２のベースは抵抗３６、３８を通して高電位に維持されるため、非導通状態を維持する。そして、トランジスタ２２が導通すると、トランジスタ２２のコレクタ側に接続されている抵抗５０、５２に電流が流れ、抵抗５２にはその電流とその抵抗値との積によって与えられる電圧降下が発生する。この電圧降下がトランジスタ１６のベース電圧となり、トランジスタ２２の導通によるベース電流がトランジスタ１６に流れ、そのベース電流に応じた電流がバイパス回路１４に流れる。また、トランジスタ２２が非導通である場合には、トランジスタ１６は、導通条件が成立しないため、遮断状態を維持し、バイパス回路１４を開状態（遮断状態）に維持させる。 Therefore, when the detection voltage applied from the voltage dividing circuit 28 to the reference terminal 30 of the drive circuit 20 exceeds a predetermined voltage, the drive circuit 20 becomes conductive, and a current flows to the drive circuit 20 through the resistor 36. At this time, the transistor The base current of 22 is drawn into the drive circuit 20 through the resistor 38 and becomes conductive. That is, when the drive circuit 20 is in a non-conducting state, the base of the transistor 22 is maintained at a high potential through the resistors 36 and 38, so that the non-conducting state is maintained. When the transistor 22 is turned on, a current flows through the resistors 50 and 52 connected to the collector side of the transistor 22, and a voltage drop is generated in the resistor 52 by a product of the current and the resistance value. This voltage drop becomes the base voltage of the transistor 16, a base current due to the conduction of the transistor 22 flows to the transistor 16, and a current corresponding to the base current flows to the bypass circuit 14. Further, when the transistor 22 is non-conductive, the transistor 16 does not satisfy the conductive condition, and therefore maintains the cutoff state and maintains the bypass circuit 14 in the open state (cut-off state).
従って、トランジスタ１６の導通及び非導通、トランジスタ１６へのドライブ回路２０及びトランジスタ２２の導通に応じたベース電流により、トランジスタ１６には電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの充電電流が分流することになる。電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの充電電圧に応じた値となり、即ち、充電電圧が所定電圧より低い場合には、バイパス回路１４側に流れる電流が小さく、充電電圧が所定電圧に近づくにつれて、バイパス回路１４側に流れる電流が大きくなり、満充電等の所定充電に移行したとき、充電電流の大半がバイパス回路１４側に流れ、電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎは、過充電が防止されるとともに、均一な充電状態が得られる。 Therefore, the charging current of the electric double layer capacitors 41 to 4N is shunted to the transistor 16 by the base current corresponding to the conduction and non-conduction of the transistor 16 and the conduction of the drive circuit 20 and the transistor 22 to the transistor 16. It becomes a value according to the charging voltage of the electric double layer capacitors 41 to 4N, that is, when the charging voltage is lower than the predetermined voltage, the current flowing to the bypass circuit 14 side is small, and the bypass circuit becomes closer as the charging voltage approaches the predetermined voltage. When the current flowing on the 14 side becomes large and shifts to a predetermined charge such as full charge, most of the charging current flows on the bypass circuit 14 side, and the electric double layer capacitors 41 to 4N are prevented from being overcharged and uniform. Can be obtained.
ところで、トランジスタ１６には、過電流による損傷から防護するための保護回路１２（１２１〜１２Ｎ）が設置されている。トランジスタ１６に過電流が流れた場合には、その過電流が抵抗１８にその過電流値と抵抗値との積で与えられる電圧を発生させるが、この抵抗１８には抵抗５４、５６からなる分圧回路５８が並列に接続され、その過電流が分圧回路５８の分圧によって検出される。この分圧回路５８の検出電圧は、トランジスタ１６のベース・エミッタ間に並列に接続された第２のトランジスタ６０のベースに加えられている。トランジスタ６０は、分圧回路５８の検出電圧に応じて導通するスイッチング素子を構成しており、例えば、トランジスタ１６に放置できない過電流が流れた際に、抵抗５６に発生する電圧でトランジスタ６０の導通条件を満足するように構成する。 By the way, the transistor 16 is provided with a protection circuit 12 (121 to 12N) for protecting from damage due to overcurrent. When an overcurrent flows through the transistor 16, the overcurrent generates a voltage given to the resistor 18 by the product of the overcurrent value and the resistance value. The resistor 18 includes the resistors 54 and 56. The voltage circuit 58 is connected in parallel, and the overcurrent is detected by the voltage division of the voltage dividing circuit 58. The detection voltage of the voltage dividing circuit 58 is applied to the base of the second transistor 60 connected in parallel between the base and emitter of the transistor 16. The transistor 60 constitutes a switching element that is turned on in accordance with the detection voltage of the voltage dividing circuit 58. For example, when an overcurrent that cannot be left in the transistor 16 flows, the transistor 60 is turned on by the voltage generated in the resistor 56. Configure to meet the conditions.
斯かる構成とすれば、バイパス回路１４を構成するトランジスタ１６による充電電流のバイパス機能を超え、トランジスタ１６に過電流が流れる場合には、トランジスタ６０が導通し、トランジスタ１６に流れるベース電流をトランジスタ６０側に引き込み、トランジスタ１６を導通状態から非導通状態（遮断状態）に移行させる。このようなトランジスタ１６の制御により、電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの充電電圧の均一化を損なうことなく、過電流によるトランジスタ１６の損傷が防止され、バイパス回路１４の破壊を未然に防止することができる。 With such a configuration, when the charge current bypass function of the transistor 16 constituting the bypass circuit 14 is exceeded and an overcurrent flows through the transistor 16, the transistor 60 becomes conductive and the base current flowing through the transistor 16 is reduced to the transistor 60. Then, the transistor 16 is shifted from a conductive state to a non-conductive state (blocking state). Such control of the transistor 16 prevents damage to the transistor 16 due to overcurrent without impairing the equalization of the charging voltage of the electric double layer capacitors 41 to 4N, and prevents destruction of the bypass circuit 14 in advance. it can.
次に、ドライブ回路２０について、図３を参照して説明する。図３は、ドライブ回路２０に用いられるシャントレギュレータ回路を示している。 Next, the drive circuit 20 will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a shunt regulator circuit used in the drive circuit 20.
このシャントレギュレータ回路６２は、電圧比較器６４、トランジスタ６６及び基準電圧源６８で構成され、電圧比較器６４の正相入力端子（＋）にレファレンス端子３０、トランジスタ６６のコネクタ側にカソード端子３２、トランジスタ６６のエミッタ側にアノード端子３４を備えた構成である。 The shunt regulator circuit 62 includes a voltage comparator 64, a transistor 66, and a reference voltage source 68. The reference terminal 30 is connected to the positive phase input terminal (+) of the voltage comparator 64, the cathode terminal 32 is connected to the connector side of the transistor 66, The anode terminal 34 is provided on the emitter side of the transistor 66.
斯かる構成によれば、抵抗２４、２６（図２）の分圧点から電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの充電電圧が分圧されてレファレンス端子３０に加えられ、その電圧値が基準電圧源６８の所定電圧値を超えると、電圧比較器６４に出力が発生してトランジスタ６６を導通させる。電圧比較器６４の出力は電圧比較器６４の正相入力端子及び逆相入力端子の入力差電圧に応じた値となり、トランジスタ６６には、その出力値に応じた電流が流れる。この結果、トランジスタ２２（図２）のベース電流がトランジスタ６６に引き込まれ、そのベース電流の値は電圧比較器６４の正相入力端子及び逆相入力端子の入力差電圧に依存する。従って、トランジスタ６６に流れる電流は、電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎの充電電圧の推移に応じた値を呈する。 According to such a configuration, the charging voltage of the electric double layer capacitors 41 to 4N is divided from the voltage dividing points of the resistors 24 and 26 (FIG. 2) and applied to the reference terminal 30, and the voltage value is applied to the reference voltage source 68. Exceeds the predetermined voltage value, an output is generated in the voltage comparator 64 to make the transistor 66 conductive. The output of the voltage comparator 64 has a value corresponding to the input differential voltage between the positive phase input terminal and the negative phase input terminal of the voltage comparator 64, and a current corresponding to the output value flows through the transistor 66. As a result, the base current of the transistor 22 (FIG. 2) is drawn into the transistor 66, and the value of the base current depends on the input differential voltage between the positive phase input terminal and the negative phase input terminal of the voltage comparator 64. Therefore, the current flowing through the transistor 66 exhibits a value corresponding to the transition of the charging voltage of the electric double layer capacitors 41 to 4N.
以上説明したように、この電気二重層コンデンサ装置によれば、直列に接続された複数の電気二重層コンデンサ４１〜４Ｎが充電回路６によって充電されるとともに、各充電がバランス回路１０１〜１０Ｎによって平衡化されるので、均一な充電電圧に充電されるが、トランジスタ１６に過電流が生じた場合には、保護回路１２のトランジスタ６０が導通し、トランジスタ１６を遮断状態に引き込むことができ、過電流による損傷からトランジスタ１６が防護される。 As described above, according to this electric double layer capacitor device, a plurality of electric double layer capacitors 41 to 4N connected in series are charged by the charging circuit 6, and each charge is balanced by the balance circuits 101 to 10N. However, when an overcurrent occurs in the transistor 16, the transistor 60 of the protection circuit 12 is turned on, and the transistor 16 can be drawn into a cut-off state. The transistor 16 is protected from damage due to.
なお、実施形態における保護回路１２では、トランジスタ６０を導通させる構成を示したが、例えば、トランジスタ１６のベース側回路にトランジスタを直列に設置して過電流の発生時に遮断し、トランジスタ１６を非導通状態に追い込む構成としてもよい。 In the protection circuit 12 according to the embodiment, the configuration in which the transistor 60 is turned on is shown. However, for example, a transistor is installed in series in the base side circuit of the transistor 16 to shut off when an overcurrent occurs, and the transistor 16 is turned off. It is good also as a structure driven into a state.
実施形態では、ドライブ回路２０としてシャントレギュレータ回路６２を用いた例を記載したが、トランジスタ２２を導通させる回路としては、電圧比較器のみを用いても構成でき、実施形態の回路に限定されるものではない。 In the embodiment, the example in which the shunt regulator circuit 62 is used as the drive circuit 20 has been described. However, the circuit for making the transistor 22 conductive can be configured using only a voltage comparator, and is limited to the circuit of the embodiment. is not.
以上述べたように、本発明のも最も好ましい実施形態等について説明したが、本発明は上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は、発明を実施するための最良の形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
As described above, the most preferable embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above description, and is described in the claims or the best for carrying out the invention. It goes without saying that various modifications and changes can be made by those skilled in the art based on the gist of the invention disclosed in the embodiments, and such modifications and changes are included in the scope of the present invention.
本発明の電気二重層コンデンサ装置は、電気二重層コンデンサのバランス回路等を過電流による破損から防護でき、信頼性及び安全性を強化することができ、有用である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The electric double layer capacitor device of the present invention is useful because it can protect the balance circuit and the like of the electric double layer capacitor from damage due to overcurrent, and can enhance reliability and safety.
２ 電気二重層コンデンサ装置
４１〜４Ｎ 電気二重層コンデンサ
１０１〜１０Ｎ バランス回路
１２、１２１〜１２Ｎ 保護回路
１４ バイパス回路
１６ 第１のトランジスタ
１８ 抵抗（過電流検出手段）
２０ ドライブ回路（駆動手段）
２２ トランジスタ（駆動手段）
５８ 分圧回路（過電流検出手段）
６０ 第２のトランジスタ
2 Electric Double Layer Capacitor Device 41 to 4N Electric Double Layer Capacitor 101 to 10N Balance Circuit 12, 121 to 12N Protection Circuit 14 Bypass Circuit 16 First Transistor 18 Resistance (Overcurrent Detection Means)
20 Drive circuit (drive means)
22 Transistor (driving means)
58 Voltage divider circuit (Overcurrent detection means)
60 second transistor
Claims (4)
この充電電圧規制手段に設置されて過電流を検出した場合に前記充電電圧規制手段の動作を停止させる保護手段と、
を備えたことを特徴とする電気二重層コンデンサ装置。 Charging voltage regulating means for regulating the charging current of the electric double layer capacitor to regulate the charging voltage of the electric double layer capacitor to a predetermined voltage;
Protection means for stopping the operation of the charging voltage regulating means when an overcurrent is detected installed in the charging voltage regulating means;
An electric double layer capacitor device comprising:
前記電気二重層コンデンサの充電状況を監視して前記バイパス回路を開閉する駆動手段と、
前記バイパス回路に過電流が流れた場合に、その過電流を検出して前記バイパス回路を遮断させる保護手段と、
を備えたことを特徴とする電気二重層コンデンサ装置。 A bypass circuit connected to the electric double layer capacitor;
Driving means for monitoring the charging state of the electric double layer capacitor to open and close the bypass circuit;
Protection means for detecting the overcurrent and shutting off the bypass circuit when an overcurrent flows in the bypass circuit;
An electric double layer capacitor device comprising:
この第１のトランジスタに流れる電流を分流させて電圧に変換し、前記過電流を表す電圧を検出する過電流検出手段と、
この過電流検出手段が前記過電流を表す電圧を発生した場合に、前記バイパス回路の前記第１のトランジスタを遮断させる第２のトランジスタと、
を備えたことを特徴とする電気二重層コンデンサ装置。
A first transistor constituting a bypass circuit in the electric double layer capacitor;
Overcurrent detection means for detecting a voltage representing the overcurrent by shunting the current flowing through the first transistor and converting it into a voltage;
A second transistor that shuts off the first transistor of the bypass circuit when the overcurrent detection means generates a voltage representing the overcurrent;
An electric double layer capacitor device comprising:
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