JPH10155236A - コンデンサの充電装置 - Google Patents
コンデンサの充電装置Info
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- JPH10155236A JPH10155236A JP8313212A JP31321296A JPH10155236A JP H10155236 A JPH10155236 A JP H10155236A JP 8313212 A JP8313212 A JP 8313212A JP 31321296 A JP31321296 A JP 31321296A JP H10155236 A JPH10155236 A JP H10155236A
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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
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- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】コンデンサブロックを構成する各コンデンサの
充電を小型の回路を用い、熱損失を防いで均等に行うこ
とができるコンデンサの充電装置を提供する。 【解決手段】コンデンサブロック１を構成するコンデン
サをバイパスするバイパス手段１１と、コンデンサの端
子間電圧を検出する電圧検出手段１０と、充電開始後所
定の制御周期毎に、端子間電圧が最大であるコンデンサ
と最小であるコンデンサの各端子間電圧の差を算出する
電圧差算出手段８と、該電圧差が所定値以上となったと
きに、端子間電圧が最大であるコンデンサのバイパスを
行い、また、端子間電圧が最小であるコンデンサの端子
間電圧が、バイパスされていたコンデンサの端子間電圧
以上の所定値となったときに、該バイパスされていたコ
ンデンサのバイパスを解除して充電を再開するバイパス
制御手段７と、電圧差算出手段８により算出された電圧
差に応じて前記制御周期を変更する制御周期変更手段９
とを設ける。
充電を小型の回路を用い、熱損失を防いで均等に行うこ
とができるコンデンサの充電装置を提供する。 【解決手段】コンデンサブロック１を構成するコンデン
サをバイパスするバイパス手段１１と、コンデンサの端
子間電圧を検出する電圧検出手段１０と、充電開始後所
定の制御周期毎に、端子間電圧が最大であるコンデンサ
と最小であるコンデンサの各端子間電圧の差を算出する
電圧差算出手段８と、該電圧差が所定値以上となったと
きに、端子間電圧が最大であるコンデンサのバイパスを
行い、また、端子間電圧が最小であるコンデンサの端子
間電圧が、バイパスされていたコンデンサの端子間電圧
以上の所定値となったときに、該バイパスされていたコ
ンデンサのバイパスを解除して充電を再開するバイパス
制御手段７と、電圧差算出手段８により算出された電圧
差に応じて前記制御周期を変更する制御周期変更手段９
とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】本発明は、複数のコンデン
サが接続され、電源として使用されるコンデンサブロッ
クの各コンデンサの充電を高速かつ均等に行う充電制御
装置に関する。
サが接続され、電源として使用されるコンデンサブロッ
クの各コンデンサの充電を高速かつ均等に行う充電制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンデンサブロックを構成する各コンデ
ンサに均等に充電を行う充電装置としては、各コンデン
サと並列に第１のスイッチ手段とトランスの１次コイル
との直列回路を接続し、該トランスの２次コイルと第２
のスイッチ手段とを調整端子に接続した構成とし、各コ
ンデンサの充電電荷を該トランスを介して該調整端子か
ら取り出し、充電用電源や他のコンデンサ等に回送する
ことで各コンデンサの端子間電圧を均等にするようにし
たものが知られている（特開平７─３２２５１５号）。
ンサに均等に充電を行う充電装置としては、各コンデン
サと並列に第１のスイッチ手段とトランスの１次コイル
との直列回路を接続し、該トランスの２次コイルと第２
のスイッチ手段とを調整端子に接続した構成とし、各コ
ンデンサの充電電荷を該トランスを介して該調整端子か
ら取り出し、充電用電源や他のコンデンサ等に回送する
ことで各コンデンサの端子間電圧を均等にするようにし
たものが知られている（特開平７─３２２５１５号）。
【０００３】また、２つのスイッチ手段の直列回路を２
つのコンデンサの直列回路に並列に接続すると共に、２
つのスイッチ手段の直列接続中点と２つのコンデンサの
直列接続中点との間にインダクティブ素子を接続した構
成とし、各スイッチをスイッチングして、各コンデンサ
の電荷を該インダクティブ素子を介して他のコンデンサ
に移動させることで、各コンデンサの端子間電圧を均等
にするようにしたものが知られている（特開平７─３２
２５１６号）。
つのコンデンサの直列回路に並列に接続すると共に、２
つのスイッチ手段の直列接続中点と２つのコンデンサの
直列接続中点との間にインダクティブ素子を接続した構
成とし、各スイッチをスイッチングして、各コンデンサ
の電荷を該インダクティブ素子を介して他のコンデンサ
に移動させることで、各コンデンサの端子間電圧を均等
にするようにしたものが知られている（特開平７─３２
２５１６号）。
【０００４】上記２つの充電装置は、いずれも各コンデ
ンサ間で電荷を移動させることで各コンデンサの端子間
電圧を均等にするものである。そして、先ず充電開始前
にコンデンサブロックの各コンデンサの端子間電圧が均
等になるように各コンデンサ間で電荷の移動を行う。こ
れにより、各コンデンサの端子間電圧が等しい状態で充
電を開始することができ、大電流で急速充電を行うとき
の充電率を高めることができる。しかし、各コンデンサ
の充電率は容量の違いなどによって異なるため、各コン
デンサが充電を完了するのに要する時間は一致しない。
そのため、上記２つの充電装置では、充電を完了したコ
ンデンサにさらに電流が流れて該コンデンサが過充電と
なって破損するのを防ぐため、充電開始後は、常時各コ
ンデンサの端子間電圧を規定充電電圧と比較し、端子間
電圧が該規定充電電圧に達したコンデンサの電荷を他の
端子間電圧が該規定充電電圧に達していないコンデンサ
に移動させることで各コンデンサが過充電されることを
防ぎ、全てのコンデンサを該規定充電電圧まで充電する
ようにしている。
ンサ間で電荷を移動させることで各コンデンサの端子間
電圧を均等にするものである。そして、先ず充電開始前
にコンデンサブロックの各コンデンサの端子間電圧が均
等になるように各コンデンサ間で電荷の移動を行う。こ
れにより、各コンデンサの端子間電圧が等しい状態で充
電を開始することができ、大電流で急速充電を行うとき
の充電率を高めることができる。しかし、各コンデンサ
の充電率は容量の違いなどによって異なるため、各コン
デンサが充電を完了するのに要する時間は一致しない。
そのため、上記２つの充電装置では、充電を完了したコ
ンデンサにさらに電流が流れて該コンデンサが過充電と
なって破損するのを防ぐため、充電開始後は、常時各コ
ンデンサの端子間電圧を規定充電電圧と比較し、端子間
電圧が該規定充電電圧に達したコンデンサの電荷を他の
端子間電圧が該規定充電電圧に達していないコンデンサ
に移動させることで各コンデンサが過充電されることを
防ぎ、全てのコンデンサを該規定充電電圧まで充電する
ようにしている。
【０００５】このように、上記２つの充電装置では充電
開始後の各コンデンサ間の電荷の移動はコンデンサの端
子間電圧が前記規定充電電圧に達してから行われる。そ
のため、該規定充電電圧に達したコンデンサに対応して
設けられたスイッチ手段には、その後端子間電圧が高い
状態で常時電荷を移動させる電流が流れ、該電荷の一部
が熱損失される。したがって、本来コンデンサを充電す
るべき電気エネルギーが無駄になってしまうという不都
合があった。また、大電流を扱うコイルが必要なため、
各コンデンサの端子間電圧を均一にする均一化回路が大
型になってしまうという不都合があった。
開始後の各コンデンサ間の電荷の移動はコンデンサの端
子間電圧が前記規定充電電圧に達してから行われる。そ
のため、該規定充電電圧に達したコンデンサに対応して
設けられたスイッチ手段には、その後端子間電圧が高い
状態で常時電荷を移動させる電流が流れ、該電荷の一部
が熱損失される。したがって、本来コンデンサを充電す
るべき電気エネルギーが無駄になってしまうという不都
合があった。また、大電流を扱うコイルが必要なため、
各コンデンサの端子間電圧を均一にする均一化回路が大
型になってしまうという不都合があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記不都合
を解決し、コンデンサブロックを構成する各コンデンサ
の充電を小型の回路を用い、熱損失を防いで均等かつ過
充電なしに行うことができるコンデンサの充電装置を提
供することを目的とする。
を解決し、コンデンサブロックを構成する各コンデンサ
の充電を小型の回路を用い、熱損失を防いで均等かつ過
充電なしに行うことができるコンデンサの充電装置を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の実施態様は、一対の出力端子間に複
数のコンデンサを接続して構成されたコンデンサブロッ
クを充電用電源に接続して各コンデンサの充電を行うコ
ンデンサの充電装置において、該出力端子間の電流経路
に流れる電流を各コンデンサの箇所でバイパスするバイ
パス手段と、各コンデンサの端子間電圧を検出する電圧
検出手段と、充電開始後所定の制御周期毎に、該電圧検
出手段によって検出される端子間電圧が最大であるコン
デンサと最小であるコンデンサの各端子間電圧の差を算
出する電圧差算出手段と、該電圧差が所定値以上となっ
たときに、前記電圧検出手段によって検出される端子間
電圧が最大であるコンデンサのバイパスを行い、また、
前記端子間電圧検出手段によって検出される端子間電圧
が最小であるコンデンサの端子間電圧が、バイパスされ
ていたコンデンサの端子間電圧以上の所定値となったと
きに、該バイパスされていたコンデンサのバイパスを解
除して充電を再開するバイパス制御手段と、前記電圧差
算出手段により算出された電圧差に応じて、前記制御周
期を変更する制御周期変更手段とを設けたことを特徴と
する。
め、本発明の第１の実施態様は、一対の出力端子間に複
数のコンデンサを接続して構成されたコンデンサブロッ
クを充電用電源に接続して各コンデンサの充電を行うコ
ンデンサの充電装置において、該出力端子間の電流経路
に流れる電流を各コンデンサの箇所でバイパスするバイ
パス手段と、各コンデンサの端子間電圧を検出する電圧
検出手段と、充電開始後所定の制御周期毎に、該電圧検
出手段によって検出される端子間電圧が最大であるコン
デンサと最小であるコンデンサの各端子間電圧の差を算
出する電圧差算出手段と、該電圧差が所定値以上となっ
たときに、前記電圧検出手段によって検出される端子間
電圧が最大であるコンデンサのバイパスを行い、また、
前記端子間電圧検出手段によって検出される端子間電圧
が最小であるコンデンサの端子間電圧が、バイパスされ
ていたコンデンサの端子間電圧以上の所定値となったと
きに、該バイパスされていたコンデンサのバイパスを解
除して充電を再開するバイパス制御手段と、前記電圧差
算出手段により算出された電圧差に応じて、前記制御周
期を変更する制御周期変更手段とを設けたことを特徴と
する。
【０００８】かかる第１の実施態様によれば、前記コン
デンサブロックを構成するコンデンサの端子間電圧が最
大であるコンデンサと最小であるコンデンサの各端子間
電圧の差が所定値以上となったときに、端子間電圧が最
大であるコンデンサがバイパスされて充電が中断される
ので、各コンデンサの端子間電圧の差を減少させながら
各コンデンサを充電することができる。
デンサブロックを構成するコンデンサの端子間電圧が最
大であるコンデンサと最小であるコンデンサの各端子間
電圧の差が所定値以上となったときに、端子間電圧が最
大であるコンデンサがバイパスされて充電が中断される
ので、各コンデンサの端子間電圧の差を減少させながら
各コンデンサを充電することができる。
【０００９】そして、前記コンデンサブロックを構成す
るコンデンサの端子間電圧が最大であるコンデンサと最
小であるコンデンサの各端子間電圧の差に応じて前記制
御周期を変更することで、その時点での各コンデンサの
電荷量のばらつきに見合った制御周期を得ることがで
き、各コンデンサの端子間電圧をより均等に保った状態
で充電を行うことにより、損失を最も少なくでき、コン
デンサの発熱を考慮すると、トータル的な充電時間の短
縮が可能となる。
るコンデンサの端子間電圧が最大であるコンデンサと最
小であるコンデンサの各端子間電圧の差に応じて前記制
御周期を変更することで、その時点での各コンデンサの
電荷量のばらつきに見合った制御周期を得ることがで
き、各コンデンサの端子間電圧をより均等に保った状態
で充電を行うことにより、損失を最も少なくでき、コン
デンサの発熱を考慮すると、トータル的な充電時間の短
縮が可能となる。
【００１０】また、前記制御周期変更手段は、前記制御
周期毎に、前記電圧差算出手段により算出された電圧差
が小さいほど、該制御周期を短くすることを特徴とす
る。
周期毎に、前記電圧差算出手段により算出された電圧差
が小さいほど、該制御周期を短くすることを特徴とす
る。
【００１１】かかる本発明によれば、前記コンデンサブ
ロックを構成する各コンデンサの端子間電圧の差が減少
するに従って、前記制御周期が短くなるので、各コンデ
ンサの端子間電圧をより均等に保ってほぼ同時に充電を
完了させることができる。そのため、先に充電を完了し
たコンデンサのバイパスを行うことによる発熱量を減少
させることができる。
ロックを構成する各コンデンサの端子間電圧の差が減少
するに従って、前記制御周期が短くなるので、各コンデ
ンサの端子間電圧をより均等に保ってほぼ同時に充電を
完了させることができる。そのため、先に充電を完了し
たコンデンサのバイパスを行うことによる発熱量を減少
させることができる。
【００１２】また、前記制御周期変更手段は、充電開始
後、所定時間経過時に、前記電圧差算出手段によって算
出される電圧差が大きいほど、前記制御周期の初期値を
短く設定し、以後該制御周期の変更を行わないことを特
徴とする。
後、所定時間経過時に、前記電圧差算出手段によって算
出される電圧差が大きいほど、前記制御周期の初期値を
短く設定し、以後該制御周期の変更を行わないことを特
徴とする。
【００１３】前記コンデンサブロックを構成する各コン
デンサの端子間電圧の差が大きいときに、前記制御周期
が長いと、コンデンサのバイパスの実行／解除タイミン
グが遅れる場合があり、各コンデンサの端子間電圧のば
らつきを小さく保つことが難しい。かかる場合に、本発
明によれば、前記制御周期の初期値が短く設定されるの
で、バイパスの実行／解除のタイミングが遅れるのを防
ぎ、各コンデンサの端子間電圧のばらつきを小さく保っ
て充電を行うことができる。
デンサの端子間電圧の差が大きいときに、前記制御周期
が長いと、コンデンサのバイパスの実行／解除タイミン
グが遅れる場合があり、各コンデンサの端子間電圧のば
らつきを小さく保つことが難しい。かかる場合に、本発
明によれば、前記制御周期の初期値が短く設定されるの
で、バイパスの実行／解除のタイミングが遅れるのを防
ぎ、各コンデンサの端子間電圧のばらつきを小さく保っ
て充電を行うことができる。
【００１４】また、前記電圧検出手段によって検出され
る端子間電圧が充電完了目標電圧付近の該充電完了目標
電圧以下である所定値となったコンデンサが発生したと
きに、前記バイパス制御手段は該コンデンサをバイパス
し、前記制御周期変更手段は前記電圧差算出手段により
算出された電圧差に応じた制御周期よりもさらに制御周
期を短くすることを特徴とする。
る端子間電圧が充電完了目標電圧付近の該充電完了目標
電圧以下である所定値となったコンデンサが発生したと
きに、前記バイパス制御手段は該コンデンサをバイパス
し、前記制御周期変更手段は前記電圧差算出手段により
算出された電圧差に応じた制御周期よりもさらに制御周
期を短くすることを特徴とする。
【００１５】かかる本発明によれば、前記制御周期を短
縮して、各コンデンサの端子間電圧を検出する間隔を短
くした上で、端子間電圧が前記充電完了目標電圧付近ま
で充電が行われたコンデンサをバイパスするので、各コ
ンデンサが該充電完了目標電圧を越えて過充電され、寿
命が短くなるのを防止することができる。
縮して、各コンデンサの端子間電圧を検出する間隔を短
くした上で、端子間電圧が前記充電完了目標電圧付近ま
で充電が行われたコンデンサをバイパスするので、各コ
ンデンサが該充電完了目標電圧を越えて過充電され、寿
命が短くなるのを防止することができる。
【００１６】また、本発明の第２の実施態様は、一対の
出力端子間に複数のコンデンサを接続して構成されたコ
ンデンサブロックを充電用電源に接続して各コンデンサ
の充電を行うコンデンサの充電装置において、該出力端
子間の電流経路に流れる電流を各コンデンサの箇所でバ
イパスするバイパス手段と、各コンデンサの端子間電圧
を検出する電圧検出手段と、充電開始時に該電圧検出手
段によって検出される端子間電圧に応じてコンデンサを
複数のグループに分けるグループ生成手段と、充電開始
後所定の第１制御周期毎に、該グループを構成するコン
デンサの端子間電圧の平均値であるグループ電圧を算出
するグループ電圧算出手段と、該グループ電圧が最大で
あるコンデンサグループと最小であるコンデンサグルー
プの各グループ電圧の差を算出する第１の電圧差算出手
段と、該電圧差に応じて、グループ電圧が最大であるコ
ンデンサグループを構成するコンデンサのバイパスを行
い、また、グループ電圧が最小であるコンデンサグルー
プのグループ電圧が、バイパスされていたコンデンサグ
ループのグループ電圧以上の所定値となったときに、該
バイパスされていたコンデンサグループを構成するコン
デンサのバイパスを解除して充電を再開する第１のバイ
パス制御手段と、前記第１の電圧差算出手段により算出
された電圧差に応じて、前記第１制御周期を変更する第
１制御周期変更手段とを設けたことを特徴とする。
出力端子間に複数のコンデンサを接続して構成されたコ
ンデンサブロックを充電用電源に接続して各コンデンサ
の充電を行うコンデンサの充電装置において、該出力端
子間の電流経路に流れる電流を各コンデンサの箇所でバ
イパスするバイパス手段と、各コンデンサの端子間電圧
を検出する電圧検出手段と、充電開始時に該電圧検出手
段によって検出される端子間電圧に応じてコンデンサを
複数のグループに分けるグループ生成手段と、充電開始
後所定の第１制御周期毎に、該グループを構成するコン
デンサの端子間電圧の平均値であるグループ電圧を算出
するグループ電圧算出手段と、該グループ電圧が最大で
あるコンデンサグループと最小であるコンデンサグルー
プの各グループ電圧の差を算出する第１の電圧差算出手
段と、該電圧差に応じて、グループ電圧が最大であるコ
ンデンサグループを構成するコンデンサのバイパスを行
い、また、グループ電圧が最小であるコンデンサグルー
プのグループ電圧が、バイパスされていたコンデンサグ
ループのグループ電圧以上の所定値となったときに、該
バイパスされていたコンデンサグループを構成するコン
デンサのバイパスを解除して充電を再開する第１のバイ
パス制御手段と、前記第１の電圧差算出手段により算出
された電圧差に応じて、前記第１制御周期を変更する第
１制御周期変更手段とを設けたことを特徴とする。
【００１７】コンデンサブロックが多数のコンデンサに
よって構成されている場合、コンデンサ単位でバイパス
制御による充電を行うには、制御周期を短くしないと各
コンデンサの端子間電圧の差が拡大してしまう。しか
し、バイパス手段のバイパス実行／解除時間には限界が
あるため、制御周期を限度なく短くすることはできな
い。かかる場合に、本第２の実施態様による各コンデン
サのグループ化を行い、前記グループ電圧が最大である
コンデンサグループと最小であるコンデンサグループの
各グループ電圧の差に応じて制御周期の変更と、各コン
デンサグループ単位でのバイパス制御とを行うことで、
多数のコンデンサによって構成されるコンデンサブロッ
クに対して、各コンデンサグループのグループ電圧を均
等にしながら充電を行うことができる。
よって構成されている場合、コンデンサ単位でバイパス
制御による充電を行うには、制御周期を短くしないと各
コンデンサの端子間電圧の差が拡大してしまう。しか
し、バイパス手段のバイパス実行／解除時間には限界が
あるため、制御周期を限度なく短くすることはできな
い。かかる場合に、本第２の実施態様による各コンデン
サのグループ化を行い、前記グループ電圧が最大である
コンデンサグループと最小であるコンデンサグループの
各グループ電圧の差に応じて制御周期の変更と、各コン
デンサグループ単位でのバイパス制御とを行うことで、
多数のコンデンサによって構成されるコンデンサブロッ
クに対して、各コンデンサグループのグループ電圧を均
等にしながら充電を行うことができる。
【００１８】また、前記第１制御周期変更手段は、前記
第１の制御周期毎に、前記第１の電圧差算出手段により
算出された電圧差が小さいほど、該第１制御周期を短く
することを特徴とする。
第１の制御周期毎に、前記第１の電圧差算出手段により
算出された電圧差が小さいほど、該第１制御周期を短く
することを特徴とする。
【００１９】かかる本発明によれば、前記コンデンサグ
ループ間のグループ電圧をより均等に保ってほぼ同時に
充電を完了することができる。
ループ間のグループ電圧をより均等に保ってほぼ同時に
充電を完了することができる。
【００２０】また、前記第１制御周期変更手段は、充電
開始後、所定時間経過時に、前記第１の電圧差算出手段
によって算出される電圧差が大きいほど、前記第１制御
周期の初期値を短く設定し、以後該第１制御周期の変更
を行わないことを特徴とする。
開始後、所定時間経過時に、前記第１の電圧差算出手段
によって算出される電圧差が大きいほど、前記第１制御
周期の初期値を短く設定し、以後該第１制御周期の変更
を行わないことを特徴とする。
【００２１】かかる本発明によれば、前記第１のバイパ
ス手段のバイパス実行／解除タイミングの遅れを防止し
て、前記コンデンサグループ間のグループ電圧のばらつ
きを小さく保って充電を行うことができる。
ス手段のバイパス実行／解除タイミングの遅れを防止し
て、前記コンデンサグループ間のグループ電圧のばらつ
きを小さく保って充電を行うことができる。
【００２２】また、前記第１のバイパス制御手段は、充
電開始後、グループ電圧が所定値以上となったコンデン
サグループを制御対象外とし、その後、所定の第２制御
周期毎に、該コンデンサグループを構成するコンデンサ
のうち端子間電圧が最大であるコンデンサと最小である
コンデンサの各端子間電圧の差を算出する第２の電圧差
算出手段と、該電圧差に応じて端子間電圧が最大である
コンデンサをバイパスさせ、また、端子間電圧が最小で
あるコンデンサの端子間電圧が、バイパスされていたコ
ンデンサの端子間電圧以上の所定値となったときに、該
バイパスされていたコンデンサのバイパスを解除して充
電を再開する第２のバイパス制御手段と、前記第２の電
圧差算出手段により算出された電圧差に応じて、前記第
２制御周期を変更する第２制御周期変更手段とを設けた
ことを特徴とする。
電開始後、グループ電圧が所定値以上となったコンデン
サグループを制御対象外とし、その後、所定の第２制御
周期毎に、該コンデンサグループを構成するコンデンサ
のうち端子間電圧が最大であるコンデンサと最小である
コンデンサの各端子間電圧の差を算出する第２の電圧差
算出手段と、該電圧差に応じて端子間電圧が最大である
コンデンサをバイパスさせ、また、端子間電圧が最小で
あるコンデンサの端子間電圧が、バイパスされていたコ
ンデンサの端子間電圧以上の所定値となったときに、該
バイパスされていたコンデンサのバイパスを解除して充
電を再開する第２のバイパス制御手段と、前記第２の電
圧差算出手段により算出された電圧差に応じて、前記第
２制御周期を変更する第２制御周期変更手段とを設けた
ことを特徴とする。
【００２３】かかる本発明によれば、前記第１のバイパ
ス制御手段は、充電が進み、グループ電圧が所定値以上
となったコンデンサグループに対する充電制御を終了す
る。そしてこの状態では、該コンデンサグループを構成
する各コンデンサの端子間電圧は不均等であるので、さ
らに、該コンデンサグループを構成するコンデンサ単位
で前記第２制御周期の決定とバイパス制御とを行うこと
で、各コンデンサグループを構成するコンデンサの端子
間電圧を均等にしながら充電を行うことができる。した
がって、該コンデンサグループを構成する各コンデンサ
の充電を同時に完了することができ、先に充電を終了し
たコンデンサをバイパスすることによる発熱を防止する
ことができる。
ス制御手段は、充電が進み、グループ電圧が所定値以上
となったコンデンサグループに対する充電制御を終了す
る。そしてこの状態では、該コンデンサグループを構成
する各コンデンサの端子間電圧は不均等であるので、さ
らに、該コンデンサグループを構成するコンデンサ単位
で前記第２制御周期の決定とバイパス制御とを行うこと
で、各コンデンサグループを構成するコンデンサの端子
間電圧を均等にしながら充電を行うことができる。した
がって、該コンデンサグループを構成する各コンデンサ
の充電を同時に完了することができ、先に充電を終了し
たコンデンサをバイパスすることによる発熱を防止する
ことができる。
【００２４】また、前記第２制御周期変更手段は、前記
第２の制御周期毎に、前記第２の電圧差算出手段により
算出された電圧差が小さいほど、前記第２制御周期を短
くすることを特徴とする。
第２の制御周期毎に、前記第２の電圧差算出手段により
算出された電圧差が小さいほど、前記第２制御周期を短
くすることを特徴とする。
【００２５】かかる本発明によれば、前記コンデンサグ
ループを構成する各コンデンサの端子間電圧が減少する
に従って、前記第２制御周期が短くなるので、各コンデ
ンサの端子間電圧をより均等に保ってほぼ同時に充電を
完了させることができる。
ループを構成する各コンデンサの端子間電圧が減少する
に従って、前記第２制御周期が短くなるので、各コンデ
ンサの端子間電圧をより均等に保ってほぼ同時に充電を
完了させることができる。
【００２６】また、前記第２制御周期変更手段は、充電
開始後、所定時間経過時に、前記第２の電圧差算出手段
によって算出される電圧差が大きいほど、前記第２制御
周期の初期値を短く設定し、以後該第２制御周期の変更
を行わないことを特徴とする。
開始後、所定時間経過時に、前記第２の電圧差算出手段
によって算出される電圧差が大きいほど、前記第２制御
周期の初期値を短く設定し、以後該第２制御周期の変更
を行わないことを特徴とする。
【００２７】かかる本発明によれば、前記第２のバイパ
ス制御手段によるバイパス実行／解除タイミングの遅れ
を防いで、前記コンデンサグループを構成する各コンデ
ンサの端子間電圧のばらつきを小さく保って充電を行う
ことができる。
ス制御手段によるバイパス実行／解除タイミングの遅れ
を防いで、前記コンデンサグループを構成する各コンデ
ンサの端子間電圧のばらつきを小さく保って充電を行う
ことができる。
【００２８】また、前記第２の電圧検出手段によって検
出される端子間電圧が充電完了目標電圧付近の該充電完
了目標電圧以下である所定値となったコンデンサが発生
したときに、前記第２のバイパス制御手段は該コンデン
サをバイパスし、前記第２制御周期変更手段は前記第２
の電圧差算出手段により算出された電圧差に応じた第２
制御周期よりもさらに第２制御周期を短くすることを特
徴とする。
出される端子間電圧が充電完了目標電圧付近の該充電完
了目標電圧以下である所定値となったコンデンサが発生
したときに、前記第２のバイパス制御手段は該コンデン
サをバイパスし、前記第２制御周期変更手段は前記第２
の電圧差算出手段により算出された電圧差に応じた第２
制御周期よりもさらに第２制御周期を短くすることを特
徴とする。
【００２９】かかる本発明によれば、前記第２制御周期
を短縮して、各コンデンサの端子間電圧を検出する間隔
を短くした上で、端子間電圧が前記充電完了目標電圧付
近まで充電が行われたコンデンサをバイパスするので、
各コンデンサが該充電完了目標電圧を越えて過充電さ
れ、寿命が短くなるのを防止することができる。
を短縮して、各コンデンサの端子間電圧を検出する間隔
を短くした上で、端子間電圧が前記充電完了目標電圧付
近まで充電が行われたコンデンサをバイパスするので、
各コンデンサが該充電完了目標電圧を越えて過充電さ
れ、寿命が短くなるのを防止することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１〜図１
１を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態
の構成図、図２，図３は図１に示した充電制御手段の動
作を示すフローチャートであり、図４は図１に示したコ
ンデンサブロックを構成する３個のコンデンサの充電状
態を示すグラフである。図５〜図７は本発明の第２の実
施形態の構成図、図８，図９は該第２の実施形態におけ
る充電制御手段の動作を示すフローチャート、図１０は
制御周期変更手段の構成図である。また、図１１は本発
明の第３の実施形態における充電グラフである。
１を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態
の構成図、図２，図３は図１に示した充電制御手段の動
作を示すフローチャートであり、図４は図１に示したコ
ンデンサブロックを構成する３個のコンデンサの充電状
態を示すグラフである。図５〜図７は本発明の第２の実
施形態の構成図、図８，図９は該第２の実施形態におけ
る充電制御手段の動作を示すフローチャート、図１０は
制御周期変更手段の構成図である。また、図１１は本発
明の第３の実施形態における充電グラフである。
【００３１】本発明の第１の実施形態におけるコンデン
サの充電装置は、図１に示すように、コンデンサブロッ
ク１の電極端子２、３を充電用電源４に接続して、充電
制御手段５によりコンデンサブロック１を構成する各コ
ンデンサ６のバイパスを行いながらコンデンサブロック
１の充電を行う。充電制御手段５は図示しないＣＰＵ、
ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ等から構成され、バ
イパス制御手段７と、電圧差算出手段８と、制御周期変
更手段９とを備え、コンデンサブロック１を構成する各
コンデンサ６の端子間電圧を電圧検出手段である差動ア
ンプ１０を介して入力し、バイパス手段１１を介して各
コンデンサ６のバイパスを行う。
サの充電装置は、図１に示すように、コンデンサブロッ
ク１の電極端子２、３を充電用電源４に接続して、充電
制御手段５によりコンデンサブロック１を構成する各コ
ンデンサ６のバイパスを行いながらコンデンサブロック
１の充電を行う。充電制御手段５は図示しないＣＰＵ、
ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ等から構成され、バ
イパス制御手段７と、電圧差算出手段８と、制御周期変
更手段９とを備え、コンデンサブロック１を構成する各
コンデンサ６の端子間電圧を電圧検出手段である差動ア
ンプ１０を介して入力し、バイパス手段１１を介して各
コンデンサ６のバイパスを行う。
【００３２】バイパス手段１１は、信号反転素子１２
と、バイパスＦＥＴ１３と、充電ＦＥＴ１４とからな
り、バイパス制御手段７からのバイパス信号出力がハイ
レベルであるときはバイパスＦＥＴ１３がＯＮ、充電Ｆ
ＥＴ１４がＯＦＦとなってコンデンサ６の充電を中断
し、バイパス信号出力がローレベルであるときには、バ
イパスＦＥＴ１３がＯＦＦ、充電ＦＥＴ１４がＯＮとな
ってコンデンサ６を充電する。
と、バイパスＦＥＴ１３と、充電ＦＥＴ１４とからな
り、バイパス制御手段７からのバイパス信号出力がハイ
レベルであるときはバイパスＦＥＴ１３がＯＮ、充電Ｆ
ＥＴ１４がＯＦＦとなってコンデンサ６の充電を中断
し、バイパス信号出力がローレベルであるときには、バ
イパスＦＥＴ１３がＯＦＦ、充電ＦＥＴ１４がＯＮとな
ってコンデンサ６を充電する。
【００３３】電圧差算出手段７は、所定の制御周期毎に
コンデンサブロック１を構成する各コンデンサ６の端子
間電圧を電圧検出手段１０を介して入力し、端子間電圧
が最大であるコンデンサと最小であるコンデンサの各端
子間電圧の差を算出してバイパス制御手段７とサンプリ
ング時間変更手段９とに出力する。
コンデンサブロック１を構成する各コンデンサ６の端子
間電圧を電圧検出手段１０を介して入力し、端子間電圧
が最大であるコンデンサと最小であるコンデンサの各端
子間電圧の差を算出してバイパス制御手段７とサンプリ
ング時間変更手段９とに出力する。
【００３４】バイパス制御手段７は、前記所定の制御周
期毎に、電圧差算出手段８から出力される電圧差を入力
し、該電圧差が所定値以上となったときに、端子間電圧
が最大であるコンデンサ６のバイパスを行い、また、端
子間電圧が最小であるコンデンサ６の端子間電圧が、バ
イパスを行ったコンデンサの端子間電圧以上の所定値と
なったときに該バイパスをおこなったコンデンサのバイ
パスを解除する動作を行う。また、制御周期変更手段９
は、電圧差算出手段８から出力される電圧差に応じて前
記制御周期を設定、変更する。
期毎に、電圧差算出手段８から出力される電圧差を入力
し、該電圧差が所定値以上となったときに、端子間電圧
が最大であるコンデンサ６のバイパスを行い、また、端
子間電圧が最小であるコンデンサ６の端子間電圧が、バ
イパスを行ったコンデンサの端子間電圧以上の所定値と
なったときに該バイパスをおこなったコンデンサのバイ
パスを解除する動作を行う。また、制御周期変更手段９
は、電圧差算出手段８から出力される電圧差に応じて前
記制御周期を設定、変更する。
【００３５】次に、図２，図３に示したフローチャート
に従って、図１に示した充電制御手段５の動作を説明す
る。ＳＴＥＰ２０で制御周期変更手段９から、電圧差算
出手段８とバイパス制御手段７に対して周期の指示が出
されると、電圧差算出手段８は、ＳＴＥＰ２１でコンデ
ンサブロック１を構成する各コンデンサの端子間電圧を
電圧検出手段１０を介して入力し、ＳＴＥＰ２２で端子
間電圧が最大であるコンデンサと最小であるコンデンサ
の各端子間電圧の差を算出する。そして、ＳＴＥＰ２３
で該電圧の差が所定値以上となったときには、ＳＴＥＰ
３０に進んでバイパス制御手段７がバイパス手段１１に
ハイレベルのバイパス信号を出力して、コンデンサ６の
充電を中断させ、ＳＴＥＰ３１で制御周期変更手段９が
制御周期時間を変更（短縮）する。
に従って、図１に示した充電制御手段５の動作を説明す
る。ＳＴＥＰ２０で制御周期変更手段９から、電圧差算
出手段８とバイパス制御手段７に対して周期の指示が出
されると、電圧差算出手段８は、ＳＴＥＰ２１でコンデ
ンサブロック１を構成する各コンデンサの端子間電圧を
電圧検出手段１０を介して入力し、ＳＴＥＰ２２で端子
間電圧が最大であるコンデンサと最小であるコンデンサ
の各端子間電圧の差を算出する。そして、ＳＴＥＰ２３
で該電圧の差が所定値以上となったときには、ＳＴＥＰ
３０に進んでバイパス制御手段７がバイパス手段１１に
ハイレベルのバイパス信号を出力して、コンデンサ６の
充電を中断させ、ＳＴＥＰ３１で制御周期変更手段９が
制御周期時間を変更（短縮）する。
【００３６】これにより、図４のグラフに示すように、
端子間電圧の上昇率が大きい３１、３２が順次バイパス
され、端子間電圧の上昇率が最小である３３の該上昇率
が大きくなるので、各コンデンサ６間の端子間電圧の差
を短時間で小さくすることができる。また、端子間電圧
が最大であるコンデンサ６と最小であるコンデンサ６の
各端子間電圧の差の減少に応じて、制御周期を短縮する
ことで、各コンデンサ６の端子間電圧の差が小さい状態
を保ったまま、各コンデンサ６を充電し、ほぼ同時に充
電を終了することができる。したがって、先に充電を完
了したコンデンサ６をバイパスし続けることで、バイパ
ス手段１１のバイパスＦＥＴ１３に電流が流れることで
熱損失が発生するのを防ぐことができる。
端子間電圧の上昇率が大きい３１、３２が順次バイパス
され、端子間電圧の上昇率が最小である３３の該上昇率
が大きくなるので、各コンデンサ６間の端子間電圧の差
を短時間で小さくすることができる。また、端子間電圧
が最大であるコンデンサ６と最小であるコンデンサ６の
各端子間電圧の差の減少に応じて、制御周期を短縮する
ことで、各コンデンサ６の端子間電圧の差が小さい状態
を保ったまま、各コンデンサ６を充電し、ほぼ同時に充
電を終了することができる。したがって、先に充電を完
了したコンデンサ６をバイパスし続けることで、バイパ
ス手段１１のバイパスＦＥＴ１３に電流が流れることで
熱損失が発生するのを防ぐことができる。
【００３７】また、ＳＴＥＰ２４で端子間電圧が最小で
あるコンデンサ６の端子間電圧が、バイパスしたコンデ
ンサ６の端子間電圧以上の所定値以上となったときに
は、ＳＴＥＰ３２で、バイパス制御手段７は、バイパス
されていたコンデンサ６に対応するバイパス手段１１に
ローレベルのバイパス信号を出力し、充電ＦＥＴ１４を
ＯＮさせてバイパスされていたコンデンサ６のバイパス
を解除して、該コンデンサ６の充電を再開させる。
あるコンデンサ６の端子間電圧が、バイパスしたコンデ
ンサ６の端子間電圧以上の所定値以上となったときに
は、ＳＴＥＰ３２で、バイパス制御手段７は、バイパス
されていたコンデンサ６に対応するバイパス手段１１に
ローレベルのバイパス信号を出力し、充電ＦＥＴ１４を
ＯＮさせてバイパスされていたコンデンサ６のバイパス
を解除して、該コンデンサ６の充電を再開させる。
【００３８】また、ＳＴＥＰ２５で、端子間電圧が充電
完了目標値（例えば３．５Ｖ）近傍の、該充電完了目標
値以下の所定値以上となったコンデンサ６が発生したと
きには、ＳＴＥＰ３３でバイパス制御手段７は該コンデ
ンサ６をバイパスし、ＳＴＥＰ３４で制御周期変更手段
９が制御周期を短縮する。このＳＴＥＰ３３、ＳＴＥＰ
３４の処理により、コンデンサ６が過充電されて寿命が
短くなるのを防止することができる。そして、ＳＴＥＰ
２６で全てのコンデンサ６がバイパスされた状態となっ
たときに、ＳＴＥＰ３５に進んで充電を終了する。
完了目標値（例えば３．５Ｖ）近傍の、該充電完了目標
値以下の所定値以上となったコンデンサ６が発生したと
きには、ＳＴＥＰ３３でバイパス制御手段７は該コンデ
ンサ６をバイパスし、ＳＴＥＰ３４で制御周期変更手段
９が制御周期を短縮する。このＳＴＥＰ３３、ＳＴＥＰ
３４の処理により、コンデンサ６が過充電されて寿命が
短くなるのを防止することができる。そして、ＳＴＥＰ
２６で全てのコンデンサ６がバイパスされた状態となっ
たときに、ＳＴＥＰ３５に進んで充電を終了する。
【００３９】尚、制御周期変更手段９は、充電開始後、
バイパス制御手段７の動作開始時に、電圧差算出手段８
によって算出される各コンデンサ６の端子間電圧の差が
大きいほど、制御周期の初期値を短く設定してもよい。
これにより、充電時の各コンデンサ６の端子間電圧の差
を小さく保つことができる。
バイパス制御手段７の動作開始時に、電圧差算出手段８
によって算出される各コンデンサ６の端子間電圧の差が
大きいほど、制御周期の初期値を短く設定してもよい。
これにより、充電時の各コンデンサ６の端子間電圧の差
を小さく保つことができる。
【００４０】次に、本発明の第２の実施形態を図５〜図
７を参照して説明する。図５〜図７は本発明の第２の実
施形態によるコンデンサの充電装置の構成図である。本
第２の実施形態は、図５に示すように多数のコンデンサ
が直列接続されて構成されたコンデンサブロック４１を
充電対象とし、コンデンサブロック４１の電極端子４
２、４３を充電用電源４４に接続してコンデンサ４１を
充電する。また、コンデンサブロック４１を構成する各
コンデンサ４５に対応して、バイパス手段４６と電圧検
出手段４７が備えられ、それぞれ充電制御手段４８と接
続される。
７を参照して説明する。図５〜図７は本発明の第２の実
施形態によるコンデンサの充電装置の構成図である。本
第２の実施形態は、図５に示すように多数のコンデンサ
が直列接続されて構成されたコンデンサブロック４１を
充電対象とし、コンデンサブロック４１の電極端子４
２、４３を充電用電源４４に接続してコンデンサ４１を
充電する。また、コンデンサブロック４１を構成する各
コンデンサ４５に対応して、バイパス手段４６と電圧検
出手段４７が備えられ、それぞれ充電制御手段４８と接
続される。
【００４１】尚、バイパス手段４６の構成は、図１に示
したバイパス手段１１と同じであり、充電制御手段４８
からのバイパス信号がハイレベルのときは、コンデンサ
４５をバイパスして充電を中断し、ハイパス信号がロー
レベルのときには、コンデンサ４５に通電して充電を行
う。また、電圧検出手段４７の構成は、図１に示した電
圧検出手段１０と同じであり、コンデンサ４５の端子間
電圧を検出して充電制御手段４８に出力する。
したバイパス手段１１と同じであり、充電制御手段４８
からのバイパス信号がハイレベルのときは、コンデンサ
４５をバイパスして充電を中断し、ハイパス信号がロー
レベルのときには、コンデンサ４５に通電して充電を行
う。また、電圧検出手段４７の構成は、図１に示した電
圧検出手段１０と同じであり、コンデンサ４５の端子間
電圧を検出して充電制御手段４８に出力する。
【００４２】図６に示すように、充電制御手段４８に備
えられたグループ生成手段４９は、充電開始時に各コン
デンサ４５の端子間電圧を電圧検出手段４７を介して入
力し、コンデンサブロック４１を構成するコンデンサ４
５をその端子間電圧の大きさにより複数のコンデンサグ
ループ５０に分ける。また、充電制御手段４８は、図６
に示すように、所定の第１制御周期毎に、各コンデンサ
グループ５０を構成するコンデンサ４５の端子間電圧の
平均値であるグループ電圧を算出するグループ電圧算出
手段５１と、グループ電圧が最大であるコンデンサグル
ープと最小であるコンデンサグループの各グループ電圧
の差を算出する第１の電圧差算出手段５２と、第１の電
圧差算出手段５２によって算出された電圧差に応じてコ
ンデンサグループを構成するコンデンサのバイパス制御
を行う第１のバイパス制御手段５３と、該電圧差に応じ
て第１制御周期を変更する第１制御周期変更手段５４と
を備える。
えられたグループ生成手段４９は、充電開始時に各コン
デンサ４５の端子間電圧を電圧検出手段４７を介して入
力し、コンデンサブロック４１を構成するコンデンサ４
５をその端子間電圧の大きさにより複数のコンデンサグ
ループ５０に分ける。また、充電制御手段４８は、図６
に示すように、所定の第１制御周期毎に、各コンデンサ
グループ５０を構成するコンデンサ４５の端子間電圧の
平均値であるグループ電圧を算出するグループ電圧算出
手段５１と、グループ電圧が最大であるコンデンサグル
ープと最小であるコンデンサグループの各グループ電圧
の差を算出する第１の電圧差算出手段５２と、第１の電
圧差算出手段５２によって算出された電圧差に応じてコ
ンデンサグループを構成するコンデンサのバイパス制御
を行う第１のバイパス制御手段５３と、該電圧差に応じ
て第１制御周期を変更する第１制御周期変更手段５４と
を備える。
【００４３】また、充電制御手段４８は、図７に示すよ
うにコンデンサグループ５０を構成するコンデンサ４５
に対して前記第１の実施形態と同様のバイパス制御をお
こなうため、所定の第２制御周期毎に各コンデンサ４５
の端子間電圧を検出して、端子間電圧が最大であるコン
デンサ４５と最小であるコンデンサの各端子間電圧の差
を算出する第２の電圧差算出手段６１と、第２の電圧差
算出手段６１によって算出された電圧差に応じて各コン
デンサのバイパスとバイパス解除とを行う第２のバイパ
ス制御手段６２と、該電圧差に応じて前記第２制御周期
を変更する第２制御周期変更手段６３とを備える。
うにコンデンサグループ５０を構成するコンデンサ４５
に対して前記第１の実施形態と同様のバイパス制御をお
こなうため、所定の第２制御周期毎に各コンデンサ４５
の端子間電圧を検出して、端子間電圧が最大であるコン
デンサ４５と最小であるコンデンサの各端子間電圧の差
を算出する第２の電圧差算出手段６１と、第２の電圧差
算出手段６１によって算出された電圧差に応じて各コン
デンサのバイパスとバイパス解除とを行う第２のバイパ
ス制御手段６２と、該電圧差に応じて前記第２制御周期
を変更する第２制御周期変更手段６３とを備える。
【００４４】以下、図８，図９に示すフローチャートに
従って、本第２の実施形態における充電制御手段４８の
動作を説明する。図５に示したコンデンサブロック４１
の充電開始時、グループ生成手段４９は、ＳＴＥＰ７０
で各コンデンサ４５の端子間電圧を電圧検出手段４７を
介して入力し、ＳＴＥＰ７１で各コンデンサの端子間電
圧の大小に応じて図６に示すように、グループＡ、Ｂ、
Ｃの３個のコンデンサグループ５０を生成する。そし
て、ＳＴＥＰ７２〜ＳＴＥＰ７７でコンデンサグループ
５０単位での充電制御が行われる。
従って、本第２の実施形態における充電制御手段４８の
動作を説明する。図５に示したコンデンサブロック４１
の充電開始時、グループ生成手段４９は、ＳＴＥＰ７０
で各コンデンサ４５の端子間電圧を電圧検出手段４７を
介して入力し、ＳＴＥＰ７１で各コンデンサの端子間電
圧の大小に応じて図６に示すように、グループＡ、Ｂ、
Ｃの３個のコンデンサグループ５０を生成する。そし
て、ＳＴＥＰ７２〜ＳＴＥＰ７７でコンデンサグループ
５０単位での充電制御が行われる。
【００４５】ＳＴＥＰ７２で第１制御周期変更手段５４
から第１の電圧差算出手段５２に周期の指示がなされる
と、ＳＴＥＰ７３でグループ電圧算出手段５１が各コン
デンサグループ５０のグループ電圧を算出し、ＳＴＥＰ
７４で第１の電圧差算出手段５２がグループ電圧が最大
であるコンデンサグループ５０と最小であるコンデンサ
グループ５０の各グループ電圧の差を算出する。そし
て、ＳＴＥＰ７５で第１の電圧差算出手段５２によって
算出された電圧差が所定値以上であるときは、ＳＴＥＰ
８０に進んで第１のバイパス制御手段５３がグループ電
圧が最大であるコンデンサグループ５０を構成する各コ
ンデンサ４５をバイパス手段４６を介してバイパスさせ
る。また、ＳＴＥＰ８１で第１制御周期変更手段５４が
第１制御周期を変更する。
から第１の電圧差算出手段５２に周期の指示がなされる
と、ＳＴＥＰ７３でグループ電圧算出手段５１が各コン
デンサグループ５０のグループ電圧を算出し、ＳＴＥＰ
７４で第１の電圧差算出手段５２がグループ電圧が最大
であるコンデンサグループ５０と最小であるコンデンサ
グループ５０の各グループ電圧の差を算出する。そし
て、ＳＴＥＰ７５で第１の電圧差算出手段５２によって
算出された電圧差が所定値以上であるときは、ＳＴＥＰ
８０に進んで第１のバイパス制御手段５３がグループ電
圧が最大であるコンデンサグループ５０を構成する各コ
ンデンサ４５をバイパス手段４６を介してバイパスさせ
る。また、ＳＴＥＰ８１で第１制御周期変更手段５４が
第１制御周期を変更する。
【００４６】次にＳＴＥＰ７６で、グループ電圧が最小
であるコンデンサグループ５０のグループ電圧が、ハイ
パスされているコンデンサグループ５０の電圧以上の所
定値となったときに、ＳＴＥＰ８２に進んで該バイパス
されたコンデンサグループ５０のバイパスを解除する。
であるコンデンサグループ５０のグループ電圧が、ハイ
パスされているコンデンサグループ５０の電圧以上の所
定値となったときに、ＳＴＥＰ８２に進んで該バイパス
されたコンデンサグループ５０のバイパスを解除する。
【００４７】このように充電制御することで、各コンデ
ンサグループ５０間のグループ電圧の差が縮小される。
そして、充電が進みＳＴＥＰ７７でグループ電圧が所定
値以上となったコンデンサグループ５０は、コンデンサ
グループ単位での充電制御を終了し、ＳＴＥＰ８３でコ
ンデンサグループ５０を構成する各コンデンサ４５単位
で図７に示すように、前記第１の実施例と同様の充電制
御を行う。これにより、各コンデンサグループを構成す
るコンデンサ４５の端子間電圧を均等にして、ほぼ同時
に充電を終了させることができる。
ンサグループ５０間のグループ電圧の差が縮小される。
そして、充電が進みＳＴＥＰ７７でグループ電圧が所定
値以上となったコンデンサグループ５０は、コンデンサ
グループ単位での充電制御を終了し、ＳＴＥＰ８３でコ
ンデンサグループ５０を構成する各コンデンサ４５単位
で図７に示すように、前記第１の実施例と同様の充電制
御を行う。これにより、各コンデンサグループを構成す
るコンデンサ４５の端子間電圧を均等にして、ほぼ同時
に充電を終了させることができる。
【００４８】したがって、本第２の実施形態の充電制御
装置により、多数のコンデンサを接続して構成されてい
るため、コンデンサ単位ではバイパス制御を行うことが
困難なコンデンサブロックに対しても、各コンデンサの
端子間電圧の差を縮小させ、各コンデンサの充電を同時
に完了させることができる。
装置により、多数のコンデンサを接続して構成されてい
るため、コンデンサ単位ではバイパス制御を行うことが
困難なコンデンサブロックに対しても、各コンデンサの
端子間電圧の差を縮小させ、各コンデンサの充電を同時
に完了させることができる。
【００４９】なお、制御周期変更手段９、第１制御周期
変更手段５４、第２制御周期変更手段６３による制御周
期の設定は、図１０ａ，図１０ｂに示すように電圧差と
制御周期との相関関係が予め設定されたデータマップ８
０、９０により、或いは該相関関係を演算によって算出
することで行われる。また、制御周期変更手段９等から
バイパス制御手段７等への周期の指示は、図１０ａに示
すソフト的処理の他、図１０ｂに示すハード的処理も可
能である。
変更手段５４、第２制御周期変更手段６３による制御周
期の設定は、図１０ａ，図１０ｂに示すように電圧差と
制御周期との相関関係が予め設定されたデータマップ８
０、９０により、或いは該相関関係を演算によって算出
することで行われる。また、制御周期変更手段９等から
バイパス制御手段７等への周期の指示は、図１０ａに示
すソフト的処理の他、図１０ｂに示すハード的処理も可
能である。
【００５０】図１０ａは、ソフト処理による制御周期設
定手段の構成例であり、電圧差検出ルーチン８１と電圧
差算出ルーチン８２から構成される電圧差算出手段８３
によって算出された電圧差に対応したタイマ８４の設定
時間をデータマップ８０から選択し、タイマ時間設定ル
ーチン８５によりタイマ８４の設定時間を変更する。タ
イマ８４はタイムアップする毎に電圧差算出手段８１に
対して割り込みをかけ、電圧差算出手段８１は該割り込
みがかかる毎に電圧差算出を実行する。これにより、電
圧差算出手段８１は、タイマ８４の設定時間を制御周期
として動作する。
定手段の構成例であり、電圧差検出ルーチン８１と電圧
差算出ルーチン８２から構成される電圧差算出手段８３
によって算出された電圧差に対応したタイマ８４の設定
時間をデータマップ８０から選択し、タイマ時間設定ル
ーチン８５によりタイマ８４の設定時間を変更する。タ
イマ８４はタイムアップする毎に電圧差算出手段８１に
対して割り込みをかけ、電圧差算出手段８１は該割り込
みがかかる毎に電圧差算出を実行する。これにより、電
圧差算出手段８１は、タイマ８４の設定時間を制御周期
として動作する。
【００５１】また、図１０ｂは割り込み信号をハードに
よって作成する制御周期設定手段の構成例である。電圧
差検出ルーチン８２と電圧差算出ルーチン８３の構成は
図１０ａと同様であるが、データマップ９０の内容は異
なり、電圧差算出ルーチンによって算出された電圧差に
応じたデジタルデータをＤ／Ａコンバータ９１を介して
ＶＣＯ（Voltage Control Oscillator）９２に出力す
る。ＶＣＯ９２はＤ／Ａコンバータから出力されるアナ
ログ電圧に応じた周波数のパルス波形を発生し、該パル
ス波形がＣＰＵ９３に入力される。そして、ＣＰＵ９３
が該パルス波形を入力する毎に電圧差算出手段８３が電
圧差の算出を実行する。これにより、電圧差算出手段８
３は、ＶＣＯ９２から出力されるパルス波形の周期を制
御周期として動作する。
よって作成する制御周期設定手段の構成例である。電圧
差検出ルーチン８２と電圧差算出ルーチン８３の構成は
図１０ａと同様であるが、データマップ９０の内容は異
なり、電圧差算出ルーチンによって算出された電圧差に
応じたデジタルデータをＤ／Ａコンバータ９１を介して
ＶＣＯ（Voltage Control Oscillator）９２に出力す
る。ＶＣＯ９２はＤ／Ａコンバータから出力されるアナ
ログ電圧に応じた周波数のパルス波形を発生し、該パル
ス波形がＣＰＵ９３に入力される。そして、ＣＰＵ９３
が該パルス波形を入力する毎に電圧差算出手段８３が電
圧差の算出を実行する。これにより、電圧差算出手段８
３は、ＶＣＯ９２から出力されるパルス波形の周期を制
御周期として動作する。
【００５２】また、前記第１、第２の実施形態では、コ
ンデンサが直列に接続されたコンデンサブロックを示し
たが、コンデンサが直列に接続されたユニットを複数個
並列に接続したコンデンサブロックに対しても本発明の
適用が可能である。
ンデンサが直列に接続されたコンデンサブロックを示し
たが、コンデンサが直列に接続されたユニットを複数個
並列に接続したコンデンサブロックに対しても本発明の
適用が可能である。
【００５３】また、前記第１の実施形態においては、図
２のＳＴＥＰ３０での端子間電圧が最大であるコンデン
サのバイパスと、ＳＴＥＰ３１での制御周期の変更の条
件をＳＴＥＰ２３で同一としたが、これを別条件として
もよい。同様に、前記第２の実施形態においても、図８
のＳＴＥＰ８０でのグループ電圧が最大であるコンデン
サグループのバイパスと、ＳＴＥＰ８１での第１制御周
期の変更の条件を別個に設定してもよい。
２のＳＴＥＰ３０での端子間電圧が最大であるコンデン
サのバイパスと、ＳＴＥＰ３１での制御周期の変更の条
件をＳＴＥＰ２３で同一としたが、これを別条件として
もよい。同様に、前記第２の実施形態においても、図８
のＳＴＥＰ８０でのグループ電圧が最大であるコンデン
サグループのバイパスと、ＳＴＥＰ８１での第１制御周
期の変更の条件を別個に設定してもよい。
【００５４】次に、本発明の第３の実施形態を図１１を
参照して説明する。上記第１、第２の実施形態では、制
御周期毎に、コンデンサの端子間電圧の差が小さいほ
ど、該制御周期を短く変更しているが、本第３の実施形
態では、図１１に示すように、制御周期を固定とし、充
電制御開始時ｔ1 におけるコンデンサ間の端子間電圧の
差が大きいほど、制御周期を短く設定する。例えば、点
線ａに示すように初期電圧差が小さい場合は制御周期を
ｔ2-ｔ1 ，ｔ3-ｔ2 ，ｔ4-t3，・・・，と長く設定し、
実線ｂに示すように初期電圧差が大きい場合は制御周期
をta-t1 ，tb-tc，td-tc ，・・・，と短く設定する。
参照して説明する。上記第１、第２の実施形態では、制
御周期毎に、コンデンサの端子間電圧の差が小さいほ
ど、該制御周期を短く変更しているが、本第３の実施形
態では、図１１に示すように、制御周期を固定とし、充
電制御開始時ｔ1 におけるコンデンサ間の端子間電圧の
差が大きいほど、制御周期を短く設定する。例えば、点
線ａに示すように初期電圧差が小さい場合は制御周期を
ｔ2-ｔ1 ，ｔ3-ｔ2 ，ｔ4-t3，・・・，と長く設定し、
実線ｂに示すように初期電圧差が大きい場合は制御周期
をta-t1 ，tb-tc，td-tc ，・・・，と短く設定する。
【００５５】このように制御周期を設定することで、コ
ンデンサのバイパスの実行／解除タイミングの遅れを防
ぎ、コンデンサの端子間電圧のばらつきを小さく保って
充電を行うことができる。
ンデンサのバイパスの実行／解除タイミングの遅れを防
ぎ、コンデンサの端子間電圧のばらつきを小さく保って
充電を行うことができる。
【００５６】尚、本第３の実施形態では、制御周期を固
定としたが、充電制御開始時ｔ1 で設定した制御周期を
初期値とし、以後前記第１、第２の実施形態と同様、コ
ンデンサの端子間電圧の差に応じて制御周期を変更して
もよい。
定としたが、充電制御開始時ｔ1 で設定した制御周期を
初期値とし、以後前記第１、第２の実施形態と同様、コ
ンデンサの端子間電圧の差に応じて制御周期を変更して
もよい。
【図１】本発明の第１の実施形態の構成図。
【図２】本発明の第１の実施形態の動作フローチャー
ト。
ト。
【図３】本発明の第１の実施形態の動作フローチャー
ト。
ト。
【図４】本発明の第１の実施形態の充電グラフ。
【図５】本発明の第２の実施形態の構成図。
【図６】本発明の第２の実施形態の構成図。
【図７】本発明の第２の実施形態の構成図。
【図８】本発明の第２の実施形態の動作フローチャー
ト。
ト。
【図９】本発明の第２の実施形態の動作フローチャー
ト。
ト。
【図１０】本発明の制御周期指示の構成例。
【図１１】本発明の第３の実施形態の充電グラフ。
１…コンデンサブロック、２，３…電極端子、４…充電
用電源、５…充電制御手段、６…コンデンサ、７…バイ
パス制御手段、８…電圧差算出手段、９…制御周期変更
手段、１０…電圧検出手段、１１…バイパス手段、１２
…信号反転素子、１３…バイパスＦＥＴ、１４…充電Ｆ
ＥＴ、４１…コンデンサブロック、４２，４３…電極端
子、４４…充電用電源、４５…コンデンサ、４６…バイ
パス手段、４７…電圧検出手段、４８…充電制御手段、
４９…グループ生成手段、５０…コンデンサグループ、
５１…グループ電圧算出手段、５２…第１の電圧差算出
手段、５３…第１のバイパス制御手段、５４…第１制御
周期変更手段、６１…第２の電圧差算出手段、６２…第
２のバイパス制御手段、６３…第２制御周期変更手段、
８０…データマップ、８１…電圧検出ルーチン、８２…
電圧差算出ルーチン、８３…電圧差算出手段、８４…タ
イマ、８５…タイマ時間設定ルーチン、９０…データマ
ップ、９１…Ｄ／Ａコンバータ、９２…ＶＣＯ、９３…
ＣＰＵ
用電源、５…充電制御手段、６…コンデンサ、７…バイ
パス制御手段、８…電圧差算出手段、９…制御周期変更
手段、１０…電圧検出手段、１１…バイパス手段、１２
…信号反転素子、１３…バイパスＦＥＴ、１４…充電Ｆ
ＥＴ、４１…コンデンサブロック、４２，４３…電極端
子、４４…充電用電源、４５…コンデンサ、４６…バイ
パス手段、４７…電圧検出手段、４８…充電制御手段、
４９…グループ生成手段、５０…コンデンサグループ、
５１…グループ電圧算出手段、５２…第１の電圧差算出
手段、５３…第１のバイパス制御手段、５４…第１制御
周期変更手段、６１…第２の電圧差算出手段、６２…第
２のバイパス制御手段、６３…第２制御周期変更手段、
８０…データマップ、８１…電圧検出ルーチン、８２…
電圧差算出ルーチン、８３…電圧差算出手段、８４…タ
イマ、８５…タイマ時間設定ルーチン、９０…データマ
ップ、９１…Ｄ／Ａコンバータ、９２…ＶＣＯ、９３…
ＣＰＵ
Claims (11)
- 【請求項１】一対の出力端子間に複数のコンデンサを接
続して構成されたコンデンサブロックを充電用電源に接
続して各コンデンサの充電を行うコンデンサの充電装置
において、 該出力端子間の電流経路に流れる電流を各コンデンサの
箇所でバイパスするバイパス手段と、各コンデンサの端
子間電圧を検出する電圧検出手段と、充電開始後所定の
制御周期毎に、該電圧検出手段によって検出される端子
間電圧が最大であるコンデンサと最小であるコンデンサ
の各端子間電圧の差を算出する電圧差算出手段と、該電
圧差が所定値以上となったときに、前記電圧検出手段に
よって検出される端子間電圧が最大であるコンデンサの
バイパスを行い、また、前記端子間電圧検出手段によっ
て検出される端子間電圧が最小であるコンデンサの端子
間電圧が、バイパスされていたコンデンサの端子間電圧
以上の所定値となったときに、該バイパスされていたコ
ンデンサのバイパスを解除して充電を再開するバイパス
制御手段と、前記電圧差算出手段により算出された電圧
差に応じて、前記制御周期を変更する制御周期変更手段
とを設けたことを特徴とするコンデンサの充電装置。 - 【請求項２】前記制御周期変更手段は、前記制御周期毎
に、前記電圧差算出手段により算出された電圧差が小さ
いほど、該制御周期を短くすることを特徴とする請求項
１記載のコンデンサの充電装置。 - 【請求項３】前記制御周期変更手段は、充電開始後、所
定時間経過時に、前記電圧差算出手段によって算出され
る電圧差が大きいほど、前記制御周期の初期値を短く設
定し、以後該制御周期の変更を行わないことを特徴とす
る請求項１記載のコンデンサの充電装置。 - 【請求項４】前記電圧検出手段によって検出される端子
間電圧が充電完了目標電圧付近の該充電完了目標電圧以
下である所定値となったコンデンサが発生したときに、
前記バイパス制御手段は該コンデンサをバイパスし、前
記制御周期変更手段は前記電圧差算出手段により算出さ
れた電圧差に応じた制御周期よりもさらに制御周期を短
くすることを特徴とする請求項２記載のコンデンサの充
電装置。 - 【請求項５】一対の出力端子間に複数のコンデンサを接
続して構成されたコンデンサブロックを充電用電源に接
続して各コンデンサの充電を行うコンデンサの充電装置
において、 該出力端子間の電流経路に流れる電流を各コンデンサの
箇所でバイパスするバイパス手段と、各コンデンサの端
子間電圧を検出する電圧検出手段と、充電開始時に該電
圧検出手段によって検出される端子間電圧に応じてコン
デンサを複数のグループに分けるグループ生成手段と、
充電開始後所定の第１制御周期毎に、該グループを構成
するコンデンサの端子間電圧の平均値であるグループ電
圧を算出するグループ電圧算出手段と、該グループ電圧
が最大であるコンデンサグループと最小であるコンデン
サグループの各グループ電圧の差を算出する第１の電圧
差算出手段と、該電圧差に応じて、グループ電圧が最大
であるコンデンサグループを構成するコンデンサのバイ
パスを行い、また、グループ電圧が最小であるコンデン
サグループのグループ電圧が、バイパスされていたコン
デンサグループのグループ電圧以上の所定値となったと
きに、該バイパスされていたコンデンサグループを構成
するコンデンサのバイパスを解除して充電を再開する第
１のバイパス制御手段と、前記第１の電圧差算出手段に
より算出された電圧差に応じて、前記第１制御周期を変
更する第１制御周期変更手段とを設けたことを特徴とす
るコンデンサの充電装置。 - 【請求項６】前記第１制御周期変更手段は、前記第１制
御周期毎に、前記第１の電圧差算出手段により算出され
た電圧差が小さいほど、該第１制御周期を短くすること
を特徴とする請求項５記載のコンデンサの充電装置。 - 【請求項７】前記第１制御周期変更手段は、充電開始
後、所定時間経過時に、前記第１の電圧差算出手段によ
って算出される電圧差が大きいほど、前記第１制御周期
の初期値を短く設定し、以後該第１制御周期の変更を行
わないことを特徴とする請求項５記載のコンデンサの充
電装置。 - 【請求項８】前記第１のバイパス制御手段は、充電開始
後、グループ電圧が所定値以上となったコンデンサグル
ープを制御対象外とし、その後、所定の第２制御周期毎
に、該コンデンサグループを構成するコンデンサのうち
端子間電圧が最大であるコンデンサと最小であるコンデ
ンサの各端子間電圧の差を算出する第２の電圧差算出手
段と、該電圧差に応じて端子間電圧が最大であるコンデ
ンサをバイパスさせ、また、端子間電圧が最小であるコ
ンデンサの端子間電圧が、バイパスされていたコンデン
サの端子間電圧以上の所定値となったときに、該バイパ
スされていたコンデンサのバイパスを解除して充電を再
開する第２のバイパス制御手段と、前記第２の電圧差算
出手段により算出された電圧差に応じて、前記第２制御
周期を変更する第２制御周期変更手段とを設けたことを
特徴とする請求項５から７のいずれか１項記載のコンデ
ンサの充電装置。 - 【請求項９】前記第２制御周期変更手段は、前記第２制
御周期毎に、前記第２の電圧差算出手段により算出され
た電圧差が小さいほど、該第２制御周期を短くすること
を特徴とする請求項８記載のコンデンサの充電装置。 - 【請求項１０】前記第２制御周期変更手段は、充電開始
後、所定時間経過時に、前記第２の電圧差算出手段によ
って算出される電圧差が大きいほど、前記第２制御周期
の初期値を短く設定し、以後該第２制御周期の変更を行
わないことを特徴とする請求項８記載のコンデンサの充
電装置。 - 【請求項１１】前記第２の電圧検出手段によって検出さ
れる端子間電圧が充電完了目標電圧付近の該充電完了目
標電圧以下である所定値となったコンデンサが発生した
ときに、前記第２のバイパス制御手段は該コンデンサを
バイパスし、前記第２制御周期変更手段は前記第２の電
圧差算出手段により算出された電圧差に応じた第２制御
周期よりもさらに第２制御周期を短くすることを特徴と
する請求項９記載のコンデンサの充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31321296A JP3611696B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | コンデンサの充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31321296A JP3611696B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | コンデンサの充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10155236A true JPH10155236A (ja) | 1998-06-09 |
| JP3611696B2 JP3611696B2 (ja) | 2005-01-19 |
Family
ID=18038463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31321296A Expired - Fee Related JP3611696B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | コンデンサの充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3611696B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005099062A1 (ja) * | 2004-04-07 | 2005-10-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | キャパシタ制御システム |
| JP2007513594A (ja) * | 2003-11-20 | 2007-05-24 | ペラン（ソシエテ・アノニム） | リチウムイオンまたはリチウムポリマーのバッテリをバランス充電するための方法 |
| JP2010166721A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Nec Tokin Corp | 二次電池パック |
| JP2012130249A (ja) * | 2007-08-20 | 2012-07-05 | Nec Energy Devices Ltd | 二次電池パック |
-
1996
- 1996-11-25 JP JP31321296A patent/JP3611696B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007513594A (ja) * | 2003-11-20 | 2007-05-24 | ペラン（ソシエテ・アノニム） | リチウムイオンまたはリチウムポリマーのバッテリをバランス充電するための方法 |
| WO2005099062A1 (ja) * | 2004-04-07 | 2005-10-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | キャパシタ制御システム |
| JP2005304112A (ja) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | キャパシタ制御システム |
| US7531987B2 (en) | 2004-04-07 | 2009-05-12 | Panasonic Corporation | Capacitor control system |
| JP2012130249A (ja) * | 2007-08-20 | 2012-07-05 | Nec Energy Devices Ltd | 二次電池パック |
| JP2010166721A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Nec Tokin Corp | 二次電池パック |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3611696B2 (ja) | 2005-01-19 |
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|---|---|---|---|
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