[发明专利]薄膜电容器充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜电容器充电装置。

背景技术

薄膜电容器是利用储存在电极材料和电介质之间的界面的集电体中的电能，并可以瞬间进行数千法拉级电容量的充放电的大容量电容元件。

其可广泛用于从记忆型电容（Memory Backup）用的小容量产品，到电动汽车的动力辅助用的中容量产品，以至代替对电动车供给电力等的电能存储用蓄电池的大容量产品。

上述薄膜电容器的单元电容器（也称作单体）的耐压，取决于作为其构成要素的电介质，即分离电子和电子空穴的绝缘体的耐压，并依赖于材质、薄膜厚度、均匀度等，例如钛酸钡类电介质的情形下，约为200V。

薄膜电容器在施加电介质的耐电压以上的电压时，存在发生损坏的危险，因此在要求高电压的用途中，将多个单元电容器串联使用。

薄膜电容器的构造是平板型，其中电极、集电体以及电介质形成为平板状，可以采用将电极和电介质交替层叠形成的双极型构造，适合高压用途。

例如，在平板型构造的薄膜电容器中，开发出层叠有40～50单体，耐电压为400V级别的器件。

在中容量、大容量的电能存储用途中，使用将器件并联、串联组合而成的模块。

薄膜电容器C擅长快速充放电，因此多用于在短时间内需要大电流的直流负载。

另一方面，在充电时可以分别对单体电容器供给大电流进行快速充电。

在充电时，对各个薄膜电容器设置符合其特性的电阻R1，调整至最佳电压，抑制过电压造成的损坏，而进行充电。

通常，关于电容器的充放电，有例如专利文献1公开的技术。

专利文献1：（日本专利）特开2004-215332号公报

发明内容

在对薄膜电容器C进行初期充电时，如果将直流电源DC与薄膜电容器C直接连接，则会产生过电流，超过薄膜电容器C的直流电流的允许电流值。

因此现有技术中设置了带有衡流控制功能的充电电路（省略图示），使得装置昂贵。

鉴于以上问题，本发明的目的是提供一种薄膜电容器充电装置，其能够以廉价的结构防止薄膜电容器在初期充电时产生过电流。

为了解决上述问题，在第一实施方式的发明中，该薄膜电容器充电装置是对在直流电路中所使用的薄膜电容器进行充电的薄膜电容器充电装置，其利用，对所述薄膜电容器供给直流电流的直流电源；与所述薄膜电容器串联连接，限制从所述直流电源向所述薄膜电容器供给的直流电流的电流值，作为电流控制单元的电阻器；和与各个薄膜电容器串联设置的系统选择开关，使电路构成为，在充电时选择并联，在放电时选择串联。

其特征在于，在充电时，抑制过电流的电阻器与各薄膜电容器连接，并以并联方式对各电容器充电，在放电时，与电阻无关而使各薄膜电容器串联，得到需要的电压、电流。

本发明的要点是要对薄膜电容器进行最优充电，在放电时需要根据各系统进行最佳控制，为此需要提供初期电容器电源。

根据上述本发明的薄膜电容器充电装置，通过对在直流电路中所使用的薄膜电容器串联防过电流电路，从而，首先在对薄膜电容器进行初期充电时，使电流从直流电源流过电阻器、薄膜电容器，利用电阻器抑制流过薄膜电容器的电流。

接着，当薄膜电容器的充电电压到达设定值时，使操作开关为OFF完成初期充电。

因此，不需要使用带有衡流控制功能的充电电路等的昂贵装置，就可对薄膜电容器进行初期充电，因此可利用廉价的结构防止初期充电时在薄膜电容器中流过过电流。

附图说明

图1为表示实施例1的薄膜电容器充电装置的概略结构的电路图。

附图标记说明

1          薄膜电容器充电装置的电路图

2          电流计

3          电压计

C1～C3     第一～第三薄膜电容器

DC         直流电源

R1～R3     第一～第三电阻器

SW1、SW2   操作开关

SW11～SW16 系统切换开关

具体实施方式

下面，利用以下实施例对本发明的薄膜电容器充电装置的优选实施方式进行详细地说明。

实施例1

根据图1说明本发明的第一实施例。

图1为表示本实施例的使用3个薄膜电容器的充电装置的概略结构的电路图。

在本实施例中，通过切换操作开关SW1控制开始及停止从直流电源DC（例如，100V）充电。