JPH1174151A - 電力用コンデンサ - Google Patents

電力用コンデンサ

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JPH1174151A
JPH1174151A JP9231284A JP23128497A JPH1174151A JP H1174151 A JPH1174151 A JP H1174151A JP 9231284 A JP9231284 A JP 9231284A JP 23128497 A JP23128497 A JP 23128497A JP H1174151 A JPH1174151 A JP H1174151A
Authority
JP
Japan
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power capacitor
terminals
circuit
resistive element
case
Prior art date
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Application number
JP9231284A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Ishiyama
弘 石山
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡素な構成で出荷前の試験充放電後に電力用コ
ンデンサに残留する再起電圧及び回路組み込み後の非動
作時に電力用コンデンサに残留する残留電圧の速やかな
解消を実現する電力用コンデンサを提供すること。 【解決手段】本発明の電力用コンデンサ100は、両端
が正、負一対のターミナル2、3に個別に接続される放
電用抵抗性素子9を一体に具備する。このようにすれ
ば、生産された電力用コンデンサ100を限られた試験
設備で充電して試験した後、短時間だけ外部放電回路へ
放電した場合でも、外部放電回路との接続を開放後、端
子2、3間に生じる再起電圧は自身の放電用抵抗性素子
により放電されるので、その後、端子2、3間にスパー
クが生じたり、負荷素子や回路を接続するときこれら負
荷素子や回路に予期しない電流が流れてしまうという問
題を解決することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電力用コンデンサに
関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば電解コンデンサのような電力用
コンデンサの製造工程では作製された電力用コンデンサ
の性能試験において所定の試験電圧の印加及びその後の
放電を行っている。一方、この種の電力用コンデンサを
用いる交直変換回路などにおいては、非動作時に電力用
コンデンサの両端間で放電を行って、その残留電圧を解
消すること技術が知られている。すなわち、電力用コン
デンサにおいて、非動作状態となった後も電力用コンデ
ンサに両端に大きな蓄電電圧が残留するのは、安全性及
び誤動などの点で好ましくなく、このために、この種の
回路では回路基板に電力用コンデンサの両端間を放電す
る放電抵抗素子を配設することが行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】大量生産された各電力
用コンデンサを限られた試験設備で充電、放電するため
には個々の電力用コンデンサに割り当てられる充放電時
間を短くせざるを得ない。しかし、放電時間が短いと、
端子電圧が微弱となるまで放電を行ったとしても、その
後、端子(ターミナル)間を開放すれば、端子間に再び
かなりの電圧(以下、再起電圧ともいう)が発生し、こ
のため、端子間を再度短絡すれば短絡電流が流れてスパ
ークが生じたり、負荷素子や回路を接続するとこれら負
荷素子や回路に予期しない電流が流れてしまうという問
題があった。なお、この再起電圧が残留するのは、電力
用コンデンサの等価回路がCR直列接続回路を多数並列
接続した回路となるので、正、負一対の両端子間を短絡
したとしても各CR直列接続回路はそれぞれの時定数で
放電を行うので、各CR直列接続回路のすべてのコンデ
ンサが完全に放電するには長い時間が必要なためであ
る。
【0004】電力用コンデンサをもつ回路に配設された
上述の電力用コンデンサ放電用の放電抵抗素子は、電力
用コンデンサを回路に組み込んだ後の電力用コンデンサ
の非動作時の放電には有効であるが、まだ回路に組み込
まれる以前の電力用コンデンサ単体の放電には無効であ
り、かつ、回路基板に放電用抵抗素子を設ける必要があ
るので、回路規模の増大を招くという問題があった。
【0005】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、簡素な構成で出荷前の試験充放電後に電力用コン
デンサに残留する再起電圧及び回路組み込み後の非動作
時に電力用コンデンサに残留する残留電圧の速やかな解
消を実現する電力用コンデンサを提供することを、その
解決すべき課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載した本発
明の電力用コンデンサは、両端が正、負一対のターミナ
ルに個別に接続される放電用抵抗性素子を一体に具備す
る。このようにすれば、生産された電力用コンデンサを
限られた試験設備で充電して試験した後、短時間だけ外
部放電回路へ放電した場合でも、外部放電回路との接続
を開放後、端子間に生じる再起電圧は自身の放電用抵抗
性素子により放電されるので、その後、端子間にスパー
クが生じたり、負荷素子や回路を接続するときこれら負
荷素子や回路に予期しない電流が流れてしまうという問
題を解決することができる。
【0007】また、この電力用コンデンサを回路に組み
込んだ後においては、回路が非作動状態に入った場合な
どにおいて、電力用コンデンサ放電用の放電抵抗素子
は、回路が非作動状態に入った後において電力用コンデ
ンサに残留する残留電圧を速やかに放電するので、この
残留電圧が非作動状態に入った回路に給電を持続して不
所望な状態が生じるのを急速に解消することができる。
【0008】請求項2記載の構成によれば請求項1記載
の電力用コンデンサにおいて更に、放電用抵抗性素子を
電力用コンデンサのケ−ス内に収容している。このよう
にすれば、放電用抵抗性素子の保護性が向上し、その断
線や汚損などによる短絡などの障害を回避することがで
きる。請求項3記載の構成によれば請求項1記載の電力
用コンデンサにおいて更に、放電用抵抗性素子は、両タ
ーミナルが貫通するケ−スの蓋板と一体に形成される。
【0009】このようにすれれば、ケ−スの蓋板をいわ
ば放電用抵抗性素子の基板とすることができ、放電用抵
抗性素子の作製、取り付けが容易となる。請求項4記載
の構成によれば請求項3記載の電力用コンデンサにおい
て更に、正、負一対のターミナルが貫通するケ−スの蓋
板自体が放電用抵抗性素子を兼ねる。
【0010】このようにすれば、放電用抵抗性素子のケ
−スの蓋板への取り付け及び正、負一対のターミナルへ
の接続を省略することができ、製造工程を簡素化するこ
とができる。請求項5記載の構成によれば請求項3記載
の電力用コンデンサにおいて更に、放電用抵抗性素子
は、両ターミナルに接しつつケ−スの蓋板の内側表面に
被着される。この被着はたとえばペースト印刷などによ
り行ってもよく、その他、所定抵抗率をもつシートを貼
付してもよく、抵抗器を接着してもよい。
【0011】請求項6記載の電力用コンデンサは、誘電
体にたとえば金属粉やカ−ボン粉のような導電性微粒子
が添加され、その抵抗率が必要な値まで低下される。こ
のようにすれば、請求項1記載の発明と同じ効果を奏す
ることができる。なお、従来、コンデンサの誘電体はそ
の損失を少しでも低減するためにできる限り抵抗率を向
上することように努力されており、意識的にコンデンサ
の誘電体の抵抗値を低下するために導電性微粒子を添加
するということは全く考えられていなかった。
【0012】
【発明の実施の形態】放電用抵抗性素子としては、たと
えば単独の抵抗素子やケ−スの蓋板に印刷、焼成した印
刷抵抗素子の他、PTCなどの非線形電圧電流特性をも
つ2端子素子を採用することも可能である。以下、本発
明を適用した電力用コンデンサの実施例を図面を参照し
つつ説明する。 (実施例1)この発明の第一の実施例を図1及び図2に
基づいて説明する。第一の実施例は電力変換装置の平滑
回路に多用されている電解コンデンサに本発明を適用し
た例である。
【0013】この実施例に用いる電力用コンデンサ10
0を図1に示す。1は電極板である陽極箔及び陰極箔
と、それらの間に配設される電解液が含浸された電解紙
とからなるコンデンサ素子部、2は正極外部接続端子
(ターミナル)、3は負極外部接続端子(ターミナ
ル)、4はコンデンサ素子の陽極箔と正極外部接続端子
2を接続する正極側電極引き出しタブ、5はコンデンサ
素子の陰極箔と陰極外部接続端子3を接続する陰極側電
極引き出しタブ、6はコンデンサ素子部を収納するアル
ミニウム等でできたケース、7はコンデンサ素子部をケ
ース6に固定する固定材、8は圧力弁、9は蓋板の役割
を担う封口板、10はケース内部を密閉状態に保つゴム
リング、11は圧力弁外周の気密を保つゴムリングであ
る。
【0014】各部の構成は公知の電解コンデンサと同じ
であり、固定材7によりコンデンサ素子部1をケース6
に固定し、ケース開口部にゴムリング10を介して封口
板9をかしめてケ−ス6が密閉されている。陽極箔から
導出された負極側電極引き出しタブ4は正極外部接続端
子2にかしめにより接続され、陰極箔から導出された負
極側電極引き出しタブ5は負極外部接続端子3にかしめ
により接続されている。正極外部接続端子2及び負極外
部接続端子3はそれらのの高さに段差を設けることによ
り積層タイプの電極との接続を容易化している。正極外
部接続端子2及び負極外部接続端子3はインサート成形
により封口板9に固着され、圧力弁8はゴムリング11
を介して封口板9に固定されている。封口板9の素材と
して導電性のカーボンフィラー等を混ぜて導電性を持た
せた樹脂を使用することにより、正負両端子2、3間の
電気抵抗値を数+KΩとしている。この電気抵抗値はカ
ーボンフィラー等の導電性物質の添加量で調節されるこ
とができる。
【0015】次に、この電力用コンデンサ100の作用
について図2を参照して説明する。201はコンデンサ
に電圧を印加すると共に特性を測定する検査装置、20
2は検査終了後にコンデンサを放電する抵抗等で構成さ
れた放電回路、203はコンデンサの接続先を検査装置
201と放電回路202とで切り替えるスイッチであ
る。コンデンサの内部等価回路は図3に示すように表現
され、Coは全容量のうちで分極の遅れの無い理想コン
デンサ的特性を示す部分を表し、それ以外のCーRの直
列接続部分は、分極の遅れを表している。CーRが多数
存在するのは分極遅れの程度に分布があることを表して
いる。コンデンサの検査時にはスイッチ203を検査装
置201側に接続し、定格電圧の印加、容量、漏れ電流
等の特性を測定し、その後、スイッチ203を放電回路
に接続しコンデンサに蓄積された電荷を所定の短時間だ
け放電する。
【0016】従来の電力用コンデンサでは、短時間で放
電した場合にはC1、C2、C3・・・・部分の放電が
不完全となり、コンデンサ端子と放電回路の接続を解放
した後に再び端子間に誘起しようとし、時間の経過とと
もにたとえば正、負の端子2、3間に20V以上の再起
電圧が生じる。しかしながら、この実施例の電力用コン
デンサ100では、封口板9に導電性の樹脂を使用して
端子間に適当な抵抗値を持たせているので、すなわち封
口板9からなる放電用抵抗性素子r(図3参照)を正、
負一対の端子2、3間に接続しているので上記再起電圧
は極めて速やかに消滅する。
【0017】従って、検査終了後の輸送中やその後の回
路組み込みの際などにおいて再起電圧発生に起因するス
パ−クなどの不具合を生じることなく検査後の放電時間
を短縮することができ、検査設備の稼働率及び生産性を
向上できる。また、この封口板9、言い換えれば放電用
抵抗性素子rは、組み込まれた回路が非作動時となった
場合に、電力用コンデンサ100の蓄電電力を速やかに
放電するので、回路安全性の向上に有益でもある。更
に、この実施例では、従来の製造工程をなんら変更する
必要がなく、ただ、封口板9成形用樹脂に安価なカ−ボ
ンフィラ−などを添加するのみで実現できるので、イニ
シャルコスト及びランニングコストの追加をほとんど必
要とせずに実現することができる。 (実施例2)この発明の第二の実施例を図4に基づいて
説明する。
【0018】この実施例の電力用コンデンサ300は、
実施例1の電力用コンデンサ100において、封口板9
の外側から円盤上のプリント基板301を重ね、プリン
ト基板301の外周縁にゴムリング10を介してケ−ス
6の開口縁をかしめて固定したものである。ただ、封口
板9は従来通り電気絶縁性とする。プリント基板301
は一対の孔をもつ。正極である端子2が挿通される一方
の孔には電極302がかしめ又は半田付けで設けられ、
負極である端子3が挿通される他方の孔には電極303
がかしめ又は半田付けで設けられ、電極302は端子2
に接触し、電極303は端子3に接触している。プリン
ト基板301の裏面すなわち内側表面には4個の薄膜抵
抗304a〜304dからなる放電用抵抗性素子304
が形成されており、薄膜抵抗304a〜304dは正電
極302、303間を接続している。放電用抵抗性素子
304はこの電力用コンデンサ300の定格印加電圧、
分極特性によりその抵抗値、許容電力値を設定すること
が可能で、電力値の大きな抵抗を必要とする場合には3
04a、304b、304c・・・と並列接続個数を増
加することにより対応することができる。
【0019】更に説明すると、電極302、303は端
子2、3よりわずかに径小な包絡円を描く爪部を有して
おり、端子2、3に圧着することによりこれら爪部が端
子2、3に係止されて導通を確保すると共に脱落防止を
行うようになっている。プリント基板301を封口板9
にネジで固定しても良い。本実施例によれば、電力用コ
ンデンサ自体は従来と全く同じものを用い、ただ要望及
び使用用途に応じて各種抵抗値をもつプリント基板30
1を外付けすればよいので、少ない部品点数で多種類の
製品すなわち放電用抵抗性素子付き電力用コンデンサを
出荷することができる。また、プリント基板301に脱
着可能とすることにより出荷後もプリント基板301の
脱着、交換によりその放電特性を広範囲に変更すること
ができる。
【0020】なお、実施例1、2では電解コンデンサに
適用した実施例を示したが、電解コンデンサに限定され
るものではなくコンデンサ全般に適用可能である。たと
えば、フィルムコンデンサやセラミックコンデンサのよ
うにケース、封口板9を有しないコンデンサにおいても
外装フィルムや外装の塗装を導電部材とすることにより
本発明が適用可能である。なお、プリント基板301を
ケ−ス6の内部に収容することも当然可能である。 (実施例3)この発明の第三の実施例を図5に基づいて
説明する。
【0021】この実施例の電力用コンデンサ500は、
実施例1の電力用コンデンサ100において、封口板9
1を従来通り電気絶縁性樹脂で作製し、ただ封口板91
の内側表面に塗布、貼付により放電用抵抗性素子20を
形成したものである。この場合には、封口板91が回路
基板を兼ねることになり、装置構成が一層簡素となる。 (実施例4)この発明の第四の実施例を図1に基づいて
説明する。
【0022】この実施例の電力用コンデンサ100は、
コンデンサ素子部1を樹脂または高比誘電率をもつ無機
誘電体を誘電体とする固体コンデンサであって、この誘
電体には所定割合でカ−ボン微粒子が添加されている。
このようにすれば、誘電体の電気抵抗値はカ−ボン微粒
子添加量に応じて変化するので、カ−ボン微粒子添加量
を調整することにより、実施例1の放電性抵抗素子の省
略または高抵抗値化を実現することができ、リ−ク電流
経路の分散も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の電力用コンデンサの軸方向断面図で
ある。
【図2】実施例1の電力用コンデンサの試験装置を示す
ブロック回路図である。
【図3】実施例1の電力用コンデンサの等価回路図であ
る。
【図4】実施例2の電力用コンデンサの分解斜視図であ
る。
【図5】実施例3の電力用コンデンサの一部軸方向断面
図である。
【符号の説明】
2は正極端子(ターミナル)、 3は負極端子(ターミナル)、 6はケ−ス、 9は封口板(蓋板、放電用抵抗性素子) 304、20は放電用抵抗性素子、

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】誘電材を挟んで対面しつつケ−スに収容さ
    れる少なくとも正、負の電極と、前記両電極に個別に接
    続される正、負一対のターミナルと、前記ケースに固定
    されるとともに両端が前記両ターミナルに個別に接続さ
    れる放電用抵抗性素子とを備えることを特徴とする電力
    用コンデンサ。
  2. 【請求項2】請求項1記載の電力用コンデンサにおい
    て、 前記放電用抵抗性素子は、前記ケ−スに内蔵されること
    を特徴とする電力用コンデンサ。
  3. 【請求項3】請求項1記載の電力用コンデンサにおい
    て、 前記放電用抵抗性素子は、前記両ターミナルが貫通する
    前記ケ−スの蓋板と一体に形成されることを特徴とする
    電力用コンデンサ。
  4. 【請求項4】請求項3記載の電力用コンデンサにおい
    て、 所定の抵抗率を有して前記両ターミナルが貫通する前記
    ケ−スの蓋板が前記放電用抵抗性素子を兼ねることを特
    徴とする電力用コンデンサ。
  5. 【請求項5】請求項3記載の電力用コンデンサにおい
    て、 前記放電用抵抗性素子は、前記両ターミナルに接しつつ
    前記ケ−スの蓋板の内側表面に被着されることを特徴と
    する電力用コンデンサ。
  6. 【請求項6】誘電材を挟んで対面しつつケ−スに収容さ
    れる少なくとも正、負の電極と、前記両電極に個別に接
    続される正、負一対のターミナルとを備え、前記誘電体
    には導電性微粒子が混入されることを特徴とする電力用
    コンデンサ。
JP9231284A 1997-08-27 1997-08-27 電力用コンデンサ Pending JPH1174151A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10304557A1 (de) * 2003-02-05 2004-08-19 Bayerische Motoren Werke Ag Kondensatorbatterie und Verfahren zu deren Ansteuerung
CN100418168C (zh) * 2002-09-24 2008-09-10 刘国光 一种除火花电容器
CN114496561A (zh) * 2022-01-17 2022-05-13 安徽源光电器有限公司 带温度输出信号防爆型低压电力补偿电容器

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