JPH09130969A - 電力貯蔵装置 - Google Patents
電力貯蔵装置Info
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- JPH09130969A JPH09130969A JP7281770A JP28177095A JPH09130969A JP H09130969 A JPH09130969 A JP H09130969A JP 7281770 A JP7281770 A JP 7281770A JP 28177095 A JP28177095 A JP 28177095A JP H09130969 A JPH09130969 A JP H09130969A
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- 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
(57)【要約】
【課題】 放熱板を小さくし装置の小型軽量化を図る。
【解決手段】 充電して電力を貯蔵するコンデンサ電池
に対し充電電流をバイパスするバイパス手段ＴＲ１、Ｔ
Ｒ２を有し、充電装置Ｐにより直列に接続したコンデン
サ電池の全充電電圧により満充電を判断して充電を制御
する電力貯蔵装置において、バイパス手段ＴＲ１、ＴＲ
２の放熱板Ｗの温度を温度センサＳで検出してコンデン
サ電池の充電を制御する。その場合、比較値を設定して
該温度センサの検出温度が比較値に達したことを条件に
充電を停止させる。また、充電電流を低減して緩和充電
に切り換え、一定時間経過後に充電を停止させ、警報す
る。比較値として第１の比較値と第２の比較値とを設定
し、第１の比較値に達したことを条件に緩和充電に切り
換え、第２の比較値に達したことを条件に充電を停止さ
せる。
に対し充電電流をバイパスするバイパス手段ＴＲ１、Ｔ
Ｒ２を有し、充電装置Ｐにより直列に接続したコンデン
サ電池の全充電電圧により満充電を判断して充電を制御
する電力貯蔵装置において、バイパス手段ＴＲ１、ＴＲ
２の放熱板Ｗの温度を温度センサＳで検出してコンデン
サ電池の充電を制御する。その場合、比較値を設定して
該温度センサの検出温度が比較値に達したことを条件に
充電を停止させる。また、充電電流を低減して緩和充電
に切り換え、一定時間経過後に充電を停止させ、警報す
る。比較値として第１の比較値と第２の比較値とを設定
し、第１の比較値に達したことを条件に緩和充電に切り
換え、第２の比較値に達したことを条件に充電を停止さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、充電して電力を貯
蔵するコンデンサ電池に対し充電電流をバイパスするバ
イパス手段を有し、直列に接続したコンデンサ電池の全
充電電圧により満充電を判断して充電を制御する電力貯
蔵装置に関する。
蔵するコンデンサ電池に対し充電電流をバイパスするバ
イパス手段を有し、直列に接続したコンデンサ電池の全
充電電圧により満充電を判断して充電を制御する電力貯
蔵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明者は、電気二重層コンデンサを用
いた電力貯蔵装置において、直列に接続された各電気二
重層コンデンサの電圧分担を一様にする目的で、並列モ
ニタと呼ばれる並列充電制御装置を提案して（例えば特
開平５−２９２６８３号公報、特開平５−２９２６８４
号公報、「電力用蓄電装置の基礎的研究」Ｔ．ＩＥＥＪ
ａｐａｎ，Ｖｏｌ．１１５−Ｂ，Ｎｏ．５，’９５ ｐ
５０４−５１０、「新型物理電池による蓄電装置「ＥＣ
Ｓ」」京都フォーラム（１９９５年４月２７、２８日）
講演予稿（文献追補）等を参照）、すでに実用に供され
ている。
いた電力貯蔵装置において、直列に接続された各電気二
重層コンデンサの電圧分担を一様にする目的で、並列モ
ニタと呼ばれる並列充電制御装置を提案して（例えば特
開平５−２９２６８３号公報、特開平５−２９２６８４
号公報、「電力用蓄電装置の基礎的研究」Ｔ．ＩＥＥＪ
ａｐａｎ，Ｖｏｌ．１１５−Ｂ，Ｎｏ．５，’９５ ｐ
５０４−５１０、「新型物理電池による蓄電装置「ＥＣ
Ｓ」」京都フォーラム（１９９５年４月２７、２８日）
講演予稿（文献追補）等を参照）、すでに実用に供され
ている。
【０００３】図６は並列モニタ（並列充電制御装置）の
従来例を示す図であり、２１は並列充電制御装置、Ｃは
コンデンサ、ＣＭＰはコンパレータ、ＴＲはトランジス
タ、ＶＲは基準電圧源を示す。コンデンサＣは、例えば
電力貯蔵装置の内部の直列に接続されたコンデンサの１
個であり、並列充電制御装置２１は、このコンデンサＣ
に並列に並列モニタとして接続されたものである。従来
の並列モニタ、つまり並列充電制御装置２１は、図６に
示すようにコンデンサＣの端子電圧と基準電圧ＶＲをコ
ンパレータＣＭＰによって比較し、端子電圧が所定の値
（基準値、比較値）を越えると、トランジスタＴＲをオ
ンにするものである。このトランジスタＴＲのオンによ
ってコンデンサＣに流れ込んでくる充電電流をバイパス
し、コンデンサＣが過剰に充電されるのを防ぐというも
のである。
従来例を示す図であり、２１は並列充電制御装置、Ｃは
コンデンサ、ＣＭＰはコンパレータ、ＴＲはトランジス
タ、ＶＲは基準電圧源を示す。コンデンサＣは、例えば
電力貯蔵装置の内部の直列に接続されたコンデンサの１
個であり、並列充電制御装置２１は、このコンデンサＣ
に並列に並列モニタとして接続されたものである。従来
の並列モニタ、つまり並列充電制御装置２１は、図６に
示すようにコンデンサＣの端子電圧と基準電圧ＶＲをコ
ンパレータＣＭＰによって比較し、端子電圧が所定の値
（基準値、比較値）を越えると、トランジスタＴＲをオ
ンにするものである。このトランジスタＴＲのオンによ
ってコンデンサＣに流れ込んでくる充電電流をバイパス
し、コンデンサＣが過剰に充電されるのを防ぐというも
のである。
【０００４】上記電気二重層コンデンサを用いた電力貯
蔵装置では、直列に接続されたすべてのコンデンサに図
６に示すような並列モニタを設けることによって、すべ
てのコンデンサの端子電圧を設定電圧以上にならないよ
う保護することができる。なお、直列に接続されたコン
デンサからなる電力貯蔵装置に対しては、充電器から定
電流充電が行われるが、その充電電圧つまり直列に接続
されたコンデンサの合計電圧が所定の値を越えると満充
電と判断し、充電が停止するよう電圧制限型に制御され
るのが通常である。このような充電停止の制御を行うこ
とにより無駄な充電電流を流さないようにしているが、
並列モニタには、過剰に電流が流れた場合の万一の発熱
に備えて十分な大きさの放熱板を取り付けている。
蔵装置では、直列に接続されたすべてのコンデンサに図
６に示すような並列モニタを設けることによって、すべ
てのコンデンサの端子電圧を設定電圧以上にならないよ
う保護することができる。なお、直列に接続されたコン
デンサからなる電力貯蔵装置に対しては、充電器から定
電流充電が行われるが、その充電電圧つまり直列に接続
されたコンデンサの合計電圧が所定の値を越えると満充
電と判断し、充電が停止するよう電圧制限型に制御され
るのが通常である。このような充電停止の制御を行うこ
とにより無駄な充電電流を流さないようにしているが、
並列モニタには、過剰に電流が流れた場合の万一の発熱
に備えて十分な大きさの放熱板を取り付けている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、すべてのコ
ンデンサと並列モニタが正常に動作している限り、逐一
個々のコンデンサの充電電圧が所定の値になると共に並
列モニタがオンになり、すべてのコンデンサが満充電に
なったことにより充電が停止するまで、並列モニタが電
流をバイパスする時間はごく短時間であり、バイパス電
流を負担する並列モニタのトランジスタの発熱はそれほ
どにはならない。しかし、何らかの原因で故障が発生
し、例えば３個直列のコンデンサのうちの１個に短絡が
生じたとすると、充電電圧は、コンデンサの２個分に止
まってしまう。そのため、２個のコンデンサが所定の充
電電圧に達しそれらの並列モニタが充電電流のバイパス
を開始しても、コンデンサの合計電圧は何時までも所定
の値、つまり３個分の充電電圧まで上がらない。したが
って、この満充電電圧の減少を検出して充電を停止する
機能がない限り充電を継続するので、故障したコンデン
サ以外のコンデンサに取り付けた並列モニタは電流をバ
イパスし続け、そのトランジスタの発熱により温度が異
常に上昇することになる。
ンデンサと並列モニタが正常に動作している限り、逐一
個々のコンデンサの充電電圧が所定の値になると共に並
列モニタがオンになり、すべてのコンデンサが満充電に
なったことにより充電が停止するまで、並列モニタが電
流をバイパスする時間はごく短時間であり、バイパス電
流を負担する並列モニタのトランジスタの発熱はそれほ
どにはならない。しかし、何らかの原因で故障が発生
し、例えば３個直列のコンデンサのうちの１個に短絡が
生じたとすると、充電電圧は、コンデンサの２個分に止
まってしまう。そのため、２個のコンデンサが所定の充
電電圧に達しそれらの並列モニタが充電電流のバイパス
を開始しても、コンデンサの合計電圧は何時までも所定
の値、つまり３個分の充電電圧まで上がらない。したが
って、この満充電電圧の減少を検出して充電を停止する
機能がない限り充電を継続するので、故障したコンデン
サ以外のコンデンサに取り付けた並列モニタは電流をバ
イパスし続け、そのトランジスタの発熱により温度が異
常に上昇することになる。
【０００６】この時の電力は、小型のコンデンサでも、
急速充電時の電流例えば１０Ａとコンデンサの満充電電
圧例えば３Ｖの場合で、コンデンサ１個つまり並列モニ
タ１個当たり３０Ｗにも達する。ごく稀にしか生じない
こうした状態を想定して、従来は並列モニタに大きな放
熱板を取り付け、万一の放熱に備える方法が採用されて
いる。
急速充電時の電流例えば１０Ａとコンデンサの満充電電
圧例えば３Ｖの場合で、コンデンサ１個つまり並列モニ
タ１個当たり３０Ｗにも達する。ごく稀にしか生じない
こうした状態を想定して、従来は並列モニタに大きな放
熱板を取り付け、万一の放熱に備える方法が採用されて
いる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するものであって、放熱板を小さくし装置の小型軽
量化を図ることである。そのために本発明は、充電して
電力を貯蔵するコンデンサ電池に対し充電電流をバイパ
スするバイパス手段を有し、直列に接続したコンデンサ
電池の全充電電圧により満充電を判断して充電を制御す
る電力貯蔵装置において、バイパス手段の放熱板の温度
を検出してコンデンサ電池の充電を制御することを特徴
とするものである。
解決するものであって、放熱板を小さくし装置の小型軽
量化を図ることである。そのために本発明は、充電して
電力を貯蔵するコンデンサ電池に対し充電電流をバイパ
スするバイパス手段を有し、直列に接続したコンデンサ
電池の全充電電圧により満充電を判断して充電を制御す
る電力貯蔵装置において、バイパス手段の放熱板の温度
を検出してコンデンサ電池の充電を制御することを特徴
とするものである。
【０００８】さらに、バイパス手段の放熱板に温度セン
サを取り付け、比較値を設定して該温度センサの検出温
度が比較値に達したことを条件に充電を制御することを
特徴とし、温度センサの検出温度が比較値に達したこと
を条件に充電電流を低減して緩和充電に切り換え、一定
時間経過後に充電を停止させ、温度センサの検出温度が
比較値に達したことを条件に充電電流を低減して緩和充
電に切り換えて、警報し、比較値として第１の比較値と
第２の比較値とを設定し、第１の比較値に達したことを
条件に充電電流を低減して緩和充電に切り換え、第２の
比較値に達したことを条件に充電を停止させることを特
徴とするものである。
サを取り付け、比較値を設定して該温度センサの検出温
度が比較値に達したことを条件に充電を制御することを
特徴とし、温度センサの検出温度が比較値に達したこと
を条件に充電電流を低減して緩和充電に切り換え、一定
時間経過後に充電を停止させ、温度センサの検出温度が
比較値に達したことを条件に充電電流を低減して緩和充
電に切り換えて、警報し、比較値として第１の比較値と
第２の比較値とを設定し、第１の比較値に達したことを
条件に充電電流を低減して緩和充電に切り換え、第２の
比較値に達したことを条件に充電を停止させることを特
徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る電力貯蔵装
置の実施の１形態を示す図、図２は放熱板の温度変化と
充電制御を説明するための図、図３は放熱板におけるト
ランジスタと温度センサの配置例を示す図である。ＴＲ
１、ＴＲ２はトランジスタ、Ｗは放熱板、Ｓは温度セン
サ、Ｐは充電装置、Ｍ１、Ｍ２は並列モニタ制御回路を
示す。
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る電力貯蔵装
置の実施の１形態を示す図、図２は放熱板の温度変化と
充電制御を説明するための図、図３は放熱板におけるト
ランジスタと温度センサの配置例を示す図である。ＴＲ
１、ＴＲ２はトランジスタ、Ｗは放熱板、Ｓは温度セン
サ、Ｐは充電装置、Ｍ１、Ｍ２は並列モニタ制御回路を
示す。
【００１０】図１において、トランジスタＴＲ１、ＴＲ
２は、充電して電力を貯蔵する電力貯蔵装置のコンデン
サ電池に対し充電電流をバイパスする並列モニタのトラ
ンジスタであり、並列モニタ制御回路Ｍ１、Ｍ２により
コンデンサ電池の端子間電圧を検出して所定の値（基準
値、比較値）に達したことを条件にオンに制御される。
放熱板Ｗは、これら並列モニタのトランジスタＴＲ１、
ＴＲ２の放熱のために共通に取り付けたものである。温
度センサＳは、放熱板Ｗに取り付けてその温度を検出す
るものである。充電装置Ｐは、直列に接続した複数のコ
ンデンサ電池に対して、例えば定電流充電を行い、その
充電電圧つまり直列に接続されたコンデンサ電池の合計
電圧が所定の値を越えると満充電と判断して充電を停止
させるよう電圧制限型の制御を行うものであり、さら
に、並列モニタ保護回路を有し、温度センサＳから検出
される放熱板Ｗの温度が所定値、例えば８０℃に達した
ことを条件に充電の制御を行う。
２は、充電して電力を貯蔵する電力貯蔵装置のコンデン
サ電池に対し充電電流をバイパスする並列モニタのトラ
ンジスタであり、並列モニタ制御回路Ｍ１、Ｍ２により
コンデンサ電池の端子間電圧を検出して所定の値（基準
値、比較値）に達したことを条件にオンに制御される。
放熱板Ｗは、これら並列モニタのトランジスタＴＲ１、
ＴＲ２の放熱のために共通に取り付けたものである。温
度センサＳは、放熱板Ｗに取り付けてその温度を検出す
るものである。充電装置Ｐは、直列に接続した複数のコ
ンデンサ電池に対して、例えば定電流充電を行い、その
充電電圧つまり直列に接続されたコンデンサ電池の合計
電圧が所定の値を越えると満充電と判断して充電を停止
させるよう電圧制限型の制御を行うものであり、さら
に、並列モニタ保護回路を有し、温度センサＳから検出
される放熱板Ｗの温度が所定値、例えば８０℃に達した
ことを条件に充電の制御を行う。
【００１１】上記構成の電力貯蔵装置において、例えば
直列に接続したコンデンサ電池の１個またはそれ以上が
故障すると、先に述べたように充電装置Ｐでの全体の充
電電圧が何時までも所定の満充電電圧に達しなくなる。
そのため、並列モニタが長時間バイパス電流をトランジ
スタＴＲ１、ＴＲ２に流し続けるようになり、トランジ
スタＴＲ１、ＴＲ２の発熱により放熱板Ｗの温度が異常
に上昇する。この放熱板Ｗの温度を温度センサＳより検
出することによって、例えば温度が８０℃に達すると、
充電装置Ｐでは、温度センサＳの検出温度が８０℃に達
したことを条件に、充電停止にして充電電流を止める。
このように放熱板Ｗの温度を検出して充電を制御するこ
とにより、並列モニタが長時間バイパス電流をトランジ
スタＴＲ１、ＴＲ２に流し続ける異常事態、つまりコン
デンサ電池の故障等によるトランジスタＴＲ１、ＴＲ２
の劣化、焼損を回避することができる。
直列に接続したコンデンサ電池の１個またはそれ以上が
故障すると、先に述べたように充電装置Ｐでの全体の充
電電圧が何時までも所定の満充電電圧に達しなくなる。
そのため、並列モニタが長時間バイパス電流をトランジ
スタＴＲ１、ＴＲ２に流し続けるようになり、トランジ
スタＴＲ１、ＴＲ２の発熱により放熱板Ｗの温度が異常
に上昇する。この放熱板Ｗの温度を温度センサＳより検
出することによって、例えば温度が８０℃に達すると、
充電装置Ｐでは、温度センサＳの検出温度が８０℃に達
したことを条件に、充電停止にして充電電流を止める。
このように放熱板Ｗの温度を検出して充電を制御するこ
とにより、並列モニタが長時間バイパス電流をトランジ
スタＴＲ１、ＴＲ２に流し続ける異常事態、つまりコン
デンサ電池の故障等によるトランジスタＴＲ１、ＴＲ２
の劣化、焼損を回避することができる。
【００１２】なお、温度検出により所定の温度に達した
ことを条件に充電を停止させるだけでなく、充電電流を
例えば数分の１ないし数十分の１の微小電流に低減させ
た緩和充電に切り換えるようにしてもよいし、その後、
一定時間の経過を待って再度温度を判断して依然として
温度が低下していない場合に充電を停止させるようにし
てもよいし、また、温度の上昇に応じて充電電流を段階
的に低減させたり、充電停止の判断を行う満充電の電圧
を段階的に低減させるものであってもよい。さらに、異
常を判断する基準温度を図２に示すα1 、α2 のように
２段階に設定し、基準温度α1 に達すると、その時刻ｔ
1 で緩和充電に切り換え、それでも温度が上昇して上の
基準温度α2 に達すると、その時刻ｔ2 で充電を停止し
たり、警報するように制御してもよい。温度センサとし
ては、連続的な温度に対応した値の信号が得られるセン
サだけでなく、所定の温度で動作する温度スイッチや温
度ヒューズを用いてもよいし、これらを組み合わせて用
い、上記の機能を実現してもよい。
ことを条件に充電を停止させるだけでなく、充電電流を
例えば数分の１ないし数十分の１の微小電流に低減させ
た緩和充電に切り換えるようにしてもよいし、その後、
一定時間の経過を待って再度温度を判断して依然として
温度が低下していない場合に充電を停止させるようにし
てもよいし、また、温度の上昇に応じて充電電流を段階
的に低減させたり、充電停止の判断を行う満充電の電圧
を段階的に低減させるものであってもよい。さらに、異
常を判断する基準温度を図２に示すα1 、α2 のように
２段階に設定し、基準温度α1 に達すると、その時刻ｔ
1 で緩和充電に切り換え、それでも温度が上昇して上の
基準温度α2 に達すると、その時刻ｔ2 で充電を停止し
たり、警報するように制御してもよい。温度センサとし
ては、連続的な温度に対応した値の信号が得られるセン
サだけでなく、所定の温度で動作する温度スイッチや温
度ヒューズを用いてもよいし、これらを組み合わせて用
い、上記の機能を実現してもよい。
【００１３】放熱板Ｗは、すべての並列モニタのトラン
ジスタに取り付けられるが、図３に示すように各放熱板
Ｗに対して２個以上、多数のトランジスタを共通に取り
付けた場合には、その規模、温度分布、信頼性を考慮し
て複数個の温度センサＳを配置してもよい。
ジスタに取り付けられるが、図３に示すように各放熱板
Ｗに対して２個以上、多数のトランジスタを共通に取り
付けた場合には、その規模、温度分布、信頼性を考慮し
て複数個の温度センサＳを配置してもよい。
【００１４】図４は並列モニタを備えた本発明に係る電
力貯蔵装置の充電回路の全体構成例を示す図、図５はコ
ンデンサ電池のユニット構成例を示す図である。図４に
おいて、コンデンサ電池Ｃ1 、Ｃ2 、……、ＣN は、充
電して電力を貯蔵する例えば電気二重層コンデンサであ
る。トランジスタＴＲは、コンデンサ電池に対し充電電
流をバイパスする並列モニタのトランジスタであり、並
列モニタ制御回路Ｍは、コンデンサ電池の充電電圧を検
出して所定の値と比較し、コンデンサ電池が満充電にな
ると、充電電流をバイパスするようにトランジスタＴＲ
をオンにするものである。充電装置Ｐは、並列モニタ設
定回路ＰA と並列モニタ保護回路ＰB とを備えたもので
あり、並列モニタの動作電圧の設定、充電電流の値、充
電の停止の制御を行う。
力貯蔵装置の充電回路の全体構成例を示す図、図５はコ
ンデンサ電池のユニット構成例を示す図である。図４に
おいて、コンデンサ電池Ｃ1 、Ｃ2 、……、ＣN は、充
電して電力を貯蔵する例えば電気二重層コンデンサであ
る。トランジスタＴＲは、コンデンサ電池に対し充電電
流をバイパスする並列モニタのトランジスタであり、並
列モニタ制御回路Ｍは、コンデンサ電池の充電電圧を検
出して所定の値と比較し、コンデンサ電池が満充電にな
ると、充電電流をバイパスするようにトランジスタＴＲ
をオンにするものである。充電装置Ｐは、並列モニタ設
定回路ＰA と並列モニタ保護回路ＰB とを備えたもので
あり、並列モニタの動作電圧の設定、充電電流の値、充
電の停止の制御を行う。
【００１５】並列モニタ設定回路ＰA は、コンデンサ電
池の充電電圧を検出して満充電を判断するための並列モ
ニタ制御回路Ｍの所定の値を設定するものである。この
設定は、例えば既に本発明者が提案しているように並列
モニタ設定回路ＰA からパルス電圧のデューティ比を変
えて並列モニタ制御回路Ｍに供給し、これを基準値回路
で平滑電圧にして設定することにより実現できる。並列
モニタ保護回路ＰB は、並列モニタのトランジスタＴＲ
に共通に取り付けた放熱板Ｗの温度を判断して、先に説
明したような充電の停止や緩和充電の制御信号を発生す
るものであり、放熱板Ｗの温度を検出するのが温度セン
サＳである。
池の充電電圧を検出して満充電を判断するための並列モ
ニタ制御回路Ｍの所定の値を設定するものである。この
設定は、例えば既に本発明者が提案しているように並列
モニタ設定回路ＰA からパルス電圧のデューティ比を変
えて並列モニタ制御回路Ｍに供給し、これを基準値回路
で平滑電圧にして設定することにより実現できる。並列
モニタ保護回路ＰB は、並列モニタのトランジスタＴＲ
に共通に取り付けた放熱板Ｗの温度を判断して、先に説
明したような充電の停止や緩和充電の制御信号を発生す
るものであり、放熱板Ｗの温度を検出するのが温度セン
サＳである。
【００１６】上記の構成において、例えばコンデンサ電
池Ｃ1 が故障してその並列モニタ制御回路Ｍがトランジ
スタＴＲをオンにすると、コンデンサ電池Ｃ2 以下のコ
ンデンサ電池が満充電に至るまで長時間バイパス電流が
流れ続けるため、放熱板Ｗの温度が徐々に上昇する。し
かし、並列モニタ保護回路ＰB では、温度センサＳの信
号から放熱板Ｗの温度が異常に高いと判断すると、緩和
充電に切り換えて充電電流を微小にし、或いは充電を停
止させる。この保護動作により、コンデンサ電池Ｃ1 の
故障によりトランジスタＴＲが焼損したり、劣化するの
を防ぐことができる。
池Ｃ1 が故障してその並列モニタ制御回路Ｍがトランジ
スタＴＲをオンにすると、コンデンサ電池Ｃ2 以下のコ
ンデンサ電池が満充電に至るまで長時間バイパス電流が
流れ続けるため、放熱板Ｗの温度が徐々に上昇する。し
かし、並列モニタ保護回路ＰB では、温度センサＳの信
号から放熱板Ｗの温度が異常に高いと判断すると、緩和
充電に切り換えて充電電流を微小にし、或いは充電を停
止させる。この保護動作により、コンデンサ電池Ｃ1 の
故障によりトランジスタＴＲが焼損したり、劣化するの
を防ぐことができる。
【００１７】いま、製品から無作為に組み合わせた複数
のコンデンサ間の特性のバラツキが、静電容量で±５
％、漏れ抵抗で±５％、置き場所による温度の差による
特性変化が±５％あるとすると、最悪の場合に±１５％
の負担電圧のバラツキとなる。その条件下でコンデンサ
だけで安全に運転するには最大電圧を７０％とすればよ
い。しかし、電圧Ｖで静電容量Ｃのコンデンサに貯蔵で
きる電力量Ｑは、 Ｑ＝０．５ＣＶ2 であるから、電圧Ｖを７０％にディレーティングする
と、貯蔵できる電力量Ｑは４９％と半減してしまう。そ
こで、並列モニタを接続すると、これにより１００％ま
で心配なく充電できるようにする目的で、満充電を監視
することができる。このように並列モニタを各コンデン
サ毎に接続すれば電力の貯蔵効率は、最大にできるが、
同一ロットのコンデンサを同一の容器に封入するなど、
静電容量や漏れ電流の個々のコンデンサによるバラツキ
が極めて少ない素子をほぼ同一の温度条件で使用できる
ようにすれば、並列モニタを複数のコンデンサについて
まとめて１個接続することができる。
のコンデンサ間の特性のバラツキが、静電容量で±５
％、漏れ抵抗で±５％、置き場所による温度の差による
特性変化が±５％あるとすると、最悪の場合に±１５％
の負担電圧のバラツキとなる。その条件下でコンデンサ
だけで安全に運転するには最大電圧を７０％とすればよ
い。しかし、電圧Ｖで静電容量Ｃのコンデンサに貯蔵で
きる電力量Ｑは、 Ｑ＝０．５ＣＶ2 であるから、電圧Ｖを７０％にディレーティングする
と、貯蔵できる電力量Ｑは４９％と半減してしまう。そ
こで、並列モニタを接続すると、これにより１００％ま
で心配なく充電できるようにする目的で、満充電を監視
することができる。このように並列モニタを各コンデン
サ毎に接続すれば電力の貯蔵効率は、最大にできるが、
同一ロットのコンデンサを同一の容器に封入するなど、
静電容量や漏れ電流の個々のコンデンサによるバラツキ
が極めて少ない素子をほぼ同一の温度条件で使用できる
ようにすれば、並列モニタを複数のコンデンサについて
まとめて１個接続することができる。
【００１８】並列モニタは、両端の端子間の電圧が設定
値以上にならないように保護できるが、複数のコンデン
サを直列に接続した場合に各コンデンサの電圧配分には
関係がない。各コンデンサの電圧配分は、各コンデンサ
の上記特性、静電容量、漏れ電流のバラツキと温度や経
年変化などの合計によって左右される。これらを品質管
理によりある幅に抑えれば、各コンデンサに加わる電圧
のバラツキはその幅以内で管理できる。本発明でも、例
えば同一の金属ケースに組セルとして収容し、個別に交
換されたり温度が変わったりしないような据え付け方を
採用し、放熱板の温度を検出して充電を制御することに
より、図５に示すようにコンデンサＣ1、C2 、……、Ｃ
n の数個をまとめて１つの並列モニタに接続することが
できるので、簡素化、低価格化を図ることができる。
値以上にならないように保護できるが、複数のコンデン
サを直列に接続した場合に各コンデンサの電圧配分には
関係がない。各コンデンサの電圧配分は、各コンデンサ
の上記特性、静電容量、漏れ電流のバラツキと温度や経
年変化などの合計によって左右される。これらを品質管
理によりある幅に抑えれば、各コンデンサに加わる電圧
のバラツキはその幅以内で管理できる。本発明でも、例
えば同一の金属ケースに組セルとして収容し、個別に交
換されたり温度が変わったりしないような据え付け方を
採用し、放熱板の温度を検出して充電を制御することに
より、図５に示すようにコンデンサＣ1、C2 、……、Ｃ
n の数個をまとめて１つの並列モニタに接続することが
できるので、簡素化、低価格化を図ることができる。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、充電して電力を貯蔵するコンデンサ電池に対
し充電電流をバイパスする並列モニタの放熱板に温度セ
ンサを取り付け、温度が所定値に達すると、充電電流を
微小電流にしたり、充電を停止させるので、放熱板を小
さくしても、コンデンサ電池の故障等によるトランジス
タの劣化、焼損を回避することができる。したがって、
放熱板を小さくして並列モニタの小型軽量化を図ること
ができ、設置スペースを節約できる。
によれば、充電して電力を貯蔵するコンデンサ電池に対
し充電電流をバイパスする並列モニタの放熱板に温度セ
ンサを取り付け、温度が所定値に達すると、充電電流を
微小電流にしたり、充電を停止させるので、放熱板を小
さくしても、コンデンサ電池の故障等によるトランジス
タの劣化、焼損を回避することができる。したがって、
放熱板を小さくして並列モニタの小型軽量化を図ること
ができ、設置スペースを節約できる。
【図１】 本発明に係る電力貯蔵装置の実施の１形態を
示す図である。
示す図である。
【図２】 放熱板の温度変化と充電制御を説明するため
の図である。
の図である。
【図３】 放熱板におけるトランジスタと温度センサの
配置例を示す図である。
配置例を示す図である。
【図４】 並列モニタを備えた本発明に係る電力貯蔵装
置の充電回路の全体構成例を示す図である。
置の充電回路の全体構成例を示す図である。
【図５】 コンデンサ電池のユニット構成例を示す図で
ある。
ある。
【図６】 並列モニタ（並列充電制御装置）の従来例を
示す図である。
示す図である。
ＴＲ１、ＴＲ２…トランジスタ、Ｗ…放熱板、Ｓ…温度
センサ、Ｐ…充電装置、Ｍ１、Ｍ２…並列モニタ制御回
路
センサ、Ｐ…充電装置、Ｍ１、Ｍ２…並列モニタ制御回
路
Claims (6)
- 【請求項１】 充電して電力を貯蔵するコンデンサ電池
に対し充電電流をバイパスするバイパス手段を有し、直
列に接続したコンデンサ電池の全充電電圧により満充電
を判断して充電を制御する電力貯蔵装置において、バイ
パス手段の放熱板の温度を検出してコンデンサ電池の充
電を制御することを特徴とする電力貯蔵装置。 - 【請求項２】 バイパス手段の放熱板に温度センサを取
り付け、比較値を設定して該温度センサの検出温度が比
較値に達したことを条件に充電を制御することを特徴と
する請求項１記載の電力貯蔵装置。 - 【請求項３】 温度センサの検出温度が比較値に達した
ことを条件に充電電流を低減して緩和充電に切り換え、
一定時間経過後に充電を停止させることを特徴とする請
求項２記載の電力貯蔵装置。 - 【請求項４】 温度センサの検出温度が比較値に達した
ことを条件に充電電流を低減して緩和充電に切り換え
て、警報することを特徴とする請求項２記載の電力貯蔵
装置。 - 【請求項５】 比較値として第１の比較値と第２の比較
値とを設定し、第１の比較値に達したことを条件に充電
電流を低減して緩和充電に切り換え、第２の比較値に達
したことを条件に充電を停止させることを特徴とする請
求項２記載の電力貯蔵装置。 - 【請求項６】 温度ヒューズまたは温度スイッチにより
放熱板の温度を検出することを特徴とする請求項１記載
の電力貯蔵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28177095A JP3217663B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 電力貯蔵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28177095A JP3217663B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 電力貯蔵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09130969A true JPH09130969A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3217663B2 JP3217663B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=17643739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28177095A Expired - Fee Related JP3217663B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 電力貯蔵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3217663B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246071A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Osaka Gas Co Ltd | 蓄電装置 |
| JP2006073364A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Nissan Motor Co Ltd | 組電池の容量調整装置及び組電池の容量調整方法 |
| JP2007287416A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Nissan Motor Co Ltd | 二次電池の容量調整方法及び装置 |
| JP2011066002A (ja) * | 2004-02-20 | 2011-03-31 | Autonetworks Technologies Ltd | バッテリ温度検出装置及び車載電源分配装置 |
| AU2012293188B2 (en) * | 2011-08-09 | 2015-07-02 | Toray Industries, Inc. | Carrier for adsorption and method for producing same |
-
1995
- 1995-10-30 JP JP28177095A patent/JP3217663B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246071A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Osaka Gas Co Ltd | 蓄電装置 |
| JP4526718B2 (ja) * | 2001-02-20 | 2010-08-18 | 株式会社Ｋｒｉ | 蓄電装置 |
| JP2011066002A (ja) * | 2004-02-20 | 2011-03-31 | Autonetworks Technologies Ltd | バッテリ温度検出装置及び車載電源分配装置 |
| JP2006073364A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Nissan Motor Co Ltd | 組電池の容量調整装置及び組電池の容量調整方法 |
| US7956580B2 (en) | 2004-09-02 | 2011-06-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Cell set capacity controlling system and method |
| JP2007287416A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Nissan Motor Co Ltd | 二次電池の容量調整方法及び装置 |
| AU2012293188B2 (en) * | 2011-08-09 | 2015-07-02 | Toray Industries, Inc. | Carrier for adsorption and method for producing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3217663B2 (ja) | 2001-10-09 |
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