[发明专利]蓄电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓄电装置，其由多个蓄电元件以串联连接或串联并联连接而构成，具有检测蓄电元件的过电压并防止蓄电元件老化的充放电限制电路功能。

背景技术

现在，在作为蓄电元件将多个双电层电容器串联连接而使用时，各蓄电元件的寿命受到施加在各蓄电元件上的电压的影响较大。因此，各蓄电元件的充电电压如果发生差异的话，则有可能降低整个蓄电装置的寿命的可靠性，所以要经常监视各蓄电元件的电压。

图9表示现有的蓄电装置20的结构。蓄电装置20具备充放电限制电路21。充放电限制电路21包括：电压检测部22、基准电压源32，34、电压比较部36，38、充放电限制开关控制部40、以及充放电限制开关42。

电压检测部22被设置成，检测多层串联连接的蓄电元件24C的正极侧端子24P与蓄电元件30C的负极侧端子30M之间的电压。当蓄电元件24C、26C、28C、及30C被过充电时，则这些蓄电元件的端子间电压会上升，其结果是，在正极侧端子24P及负极侧端子30M之间产生的整个蓄电元件的电压也会上升。另外，在蓄电元件24C、26C、28C、及30C上分别并联连接有平衡电阻24R、26R、28R、及30R。

当这些蓄电元件被过放电时，则各蓄电元件的端子间电压会下降，在正极端子24P及负极端子30M之间产生的整个蓄电元件的电压也会下降。

而且，具有如下结构：基准电压源32、34设定有分别在放电时及充电时所被容许的下限电压、上限电压，其分别在电压比较部36、38中与电压检测部22所检测到的检测电压进行比较，其检测结果分别输出到充放电限制开关控制部40。

在此，由电压检测部22检测的检测电压不足基准电压源32时，通过充放电限制开关42限制从蓄电元件的放电。检测电压超过基准电压源34时，可通过充放电限制开关42来限制对蓄电元件的充电。另外，充电通过充电器44，放电通过外部负荷46来分别进行。

另外，作为与该申请的发明相关的现有的技術文献，例如有日本特许公开特开2000-197277号公报。

但是，在上述现有的构成中，蓄电元件24C、26C、28C及30C的内部电阻(未图示)增加时，或设置了蓄电装置的周围温度达到例如0℃以下的低温时的环境下，如果多个蓄电元件中的一个蓄电元件的内部电阻与其他蓄电元件相比大很多时，该蓄电元件上被施加根据电容的反比来分压的电压，以及由蓄电元件的内部电阻与充电电流的乘积而发生的剩余电压。因此，蓄电元件的端子间电压很快即达到基准电压源34的大小，每次充电电流受限制，发生需要较长时间的充电的问题。

为了解决这样的问题，必须采取相应对策：在例如0℃以下的低温的环境下测量这些蓄电元件的电特性，进行适合特性级别的分级操作；或者，为了确保耐电压而增加串联连接的蓄电元件的数量等。但是这样的对策由于关系到成本增加，从而不能说是最佳的方法。而且在低温的环境下，特别是在充电电流越大时该倾向越显著地显现，因此电流容量大的蓄电装置处于更不利的状态。

发明内容

为了解决这样的问题，本发明提供一种蓄电装置，所述蓄电装置在对蓄电元件的充电中，缓和并抑制由于蓄电元件的内部电阻的差异和充电电流而过渡地发生的电压集中的影响，流畅地对蓄电元件进行充电，且可以检测各蓄电元件的过电压，从而可以对蓄电元件的老化防止于未然。

本发明的蓄电装置，包括：输入端子、连接于输入端子的直流电源、连接于输入端子且限制来自直流电源的直流电流的充电元件。而且，蓄电装置还具备：连接于充电元件且检测充电电流的充电电流检测部、连接于充电电流检测部的蓄电元件、连接于蓄电元件的放电元件。而且，蓄电装置包括：连接于放电元件的输出端子、用于检测施加在蓄电元件上的电压的电压检测部、连接于电压检测部且控制充电元件及放电元件的控制部。而且蓄电装置包括：连接于电压检测部及控制部的电压比较部、连接于电压比较部且可调整其大小的可变基准电压源，蓄电元件的端子间电压依据基准电压源来被決定。

所述的本发明的蓄电装置，在对蓄电元件的充电中，可以排除由于蓄电元件的内部电阻的差异和因充电电流而过渡地发生的电压集中，流畅地进行对蓄电元件的充电，并且，可靠地检测各蓄电元件的过电压，可以对蓄电元件的老化防止于未然。

附图说明

图1是根据本发明实施方式1的蓄电装置的结构图。

图2是根据本发明实施方式1的时序图。

图3是根据本发明实施方式2的蓄电装置的结构图。

图4是根据本发明实施方式3的蓄电装置的结构图。