JP2006320170A - 蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】充放電制御回路2が、蓄電素子1に流れる充電電流を検出する充電電流検出手段6と、蓄電素子1それぞれに加えられる電圧を検出する電圧検出手段11とからなり、電圧検出手段11により蓄電素子1のいずれかの端子間電圧が設定された上限電圧を超えたとき、直流電源21からの充電電流を充電素子5により停止もしくは制限するように構成されているとともに、その上限電圧自身が所定の条件に基づいて調整されることを特徴とするものである。
【選択図】図1
Description
図1は実施の形態1における蓄電装置の構成図である。1は電気二重層コンデンサからなる蓄電素子であり、複数個の蓄電素子1が直列に接続されているとともに、それぞれの蓄電素子1にバランス抵抗12が並列に接続されている。3は入力端子であり、直流電源21が接続されているとともに、充電電流を制限する充電素子5を介して蓄電素子1を充電するように構成されている。一方、4は出力端子であり、蓄電素子1に蓄えられた電圧が放電電流を制御する放電素子7を介して出力端子4に出力されるように構成されている。充電素子5および放電素子7はそれぞれ制御部8からの指示に基づいて動作するように構成されており、制御部8は蓄電素子1への充電電流を検出する充電電流検出手段6からの情報A、蓄電素子1の充電電圧を検出する電圧検出手段11からの情報B、および基準電圧10と検出電圧とを比較する電圧比較部9からの情報Cに基づいて制御信号を生成している。
図3は実施の形態2における蓄電装置の構成図である。実施の形態1との相違点は、蓄電素子1自身の温度または蓄電素子1の周囲温度に基づいて基準電圧10を調整できるようにした構成である。すなわち、蓄電素子1自身、あるいは充放電制御回路2内の蓄電素子1周囲のいずれかに温度検出手段13を設け、この温度検出手段13によって検出した温度に基づいて基準電圧10を調整できるように構成している。
図4は実施の形態3における蓄電装置の構成図である。実施の形態1との相違点は、充放電制御回路2内にタイマー回路14を設けて、このタイマー回路14によって計測した時間に基づいて、基準電圧10を調整できるようにした構成である。
図5は実施の形態4における蓄電装置の構成図である。実施の形態1との相違点は、充電停止前後の蓄電素子1に蓄えられた電圧の差を記憶する電圧記憶部15を設けて、充電停止前後の蓄電素子電圧の差に基づいて基準電圧10を調整できるようにした構成である。
図6は実施の形態5における蓄電装置の構成図である。実施の形態1との相違点は、蓄電素子1の電圧検出手段11によって検出された電圧を、基準電圧10を調整する際の条件としてさらに加えたものである。
図7は実施の形態6における蓄電装置の構成図である。実施の形態1との相違点は、蓄電素子1の電圧が設定した上限電圧を超えたとき、異常信号を出力する異常信号発生回路16を設けた構成である。これにより、異常が生じて蓄電素子1に過電圧がかかると、充電電流を停止あるいは制限させて、蓄電素子1を保護すると同時に、異常信号端子17に、異常信号を出力し異常状態であることを使用者に知らしめることができるものである。
図8は実施の形態7における蓄電装置の構成図である。実施の形態1との相違点は、放電抵抗18と放電スイッチ19を設けた構成である。すなわち、蓄電素子1である電気二重層コンデンサの電圧が設定した上限電圧を超えたとき、電気二重層コンデンサの破壊を防止するために、放電スイッチ19を閉成することで、電気二重層コンデンサ全体を放電抵抗18を介して放電させ、安全に回路を停止することができる構成である。
電電流によって過渡的に発生する電圧集中の影響を極力抑え、蓄電素子への充電をスムーズに行い、かつ各蓄電素子の過電圧を確実に検出し、蓄電素子の破壊を防止が可能になるので、大電流で急速な充電が必要な非常用バックアップ電源などに有用である。
2 充放電制御回路
3 入力端子
4 出力端子
5 充電素子
6 充電電流検出手段
7 放電素子
8 制御部
9 電圧比較部
10 基準電圧
11 電圧検出手段
12 バランス抵抗
13 温度検出手段
14 タイマー回路
15 電圧記憶部
16 異常信号発生回路
17 異常信号端子
18 放電抵抗
19 放電スイッチ
20A、20B プラス側端子、マイナス側端子
21 蓄電素子
22 充放電制限スイッチ
23 充放電制限スイッチ制御部
24、25 電圧比較部
26、27 基準電圧源
28 電圧検出部
Claims (8)
- 入力端子と、出力端子を備え、前記入力端子に直流電源を接続し、充放電制御回路を介して直列に接続された複数の蓄電素子を充電し、必要時に前記蓄電素子から前記充放電制御回路を介して前記出力端子に電圧を出力する蓄電装置であって、前記充放電制御回路は、充電電流を制限する充電素子と、放電電流を制限する放電素子と、前記蓄電素子に流れる充電電流を検出する充電電流検出手段と、前記蓄電素子に加えられる電圧を検出する電圧検出手段とからなり、前記電圧検出手段により前記いずれかの蓄電素子の端子間電圧が設定された上限電圧を超えたとき、前記直流電源からの充電電流を前記充電素子により停止もしくは制限するように構成されているとともに、前記上限電圧自身が所定の条件に基づいて調整されることを特徴とする蓄電装置。
- 前記所定の条件を、前記充電電流検出手段によって検出される充電電流としたことを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。
- 前記所定の条件を、前記蓄電素子自身の温度または前記蓄電素子の周囲温度としたことを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。
- 前記所定の条件を、前記充放電制御回路内に設けられたタイマー回路によって計測される時間としたことを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。
- 前記所定の条件を、充電中に充電を一時停止させ、その充電停止前後の蓄電素子電圧の差としたことを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。
- 前記所定の条件として、前記蓄電素子の電圧検出手段によって検出された電圧を加えたことを特徴とする請求項2に記載の蓄電装置。
- 前記充放電回路内に、前記上限電圧を超えたときに異常信号が出力されるように異常信号発生回路を設けたことを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。
- 前記蓄電素子を電気二重層コンデンサで構成するとともに、前記上限電圧を超えたときに前記蓄電素子全体が放電するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。
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