JP2007252078A

JP2007252078A - 均等蓄放電回路

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Publication number: JP2007252078A
Application number: JP2006071406A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yamashita; 和郎山下
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Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2026-03-15
Also published as: WO2007105712A1; JP4827566B2

Abstract

【課題】キャパシタ間における蓄電電圧の平均化処理を急速に行うことができ、かつ、構成が簡素化された均等蓄放電回路を実現する。
【解決手段】直列接続されたＮ個（Ｎは３以上の奇数）の巻線Ｌ１〜Ｌ３と、共通端子とこの共通端子に対して選択的に接続される第１及び第２の切替端子とを含む複数の切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ４と、各共通端子及び各第１の切替端子を介して１番目からＮ番目の電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３を１番目からＮ番目の巻線Ｌ１〜Ｌ３に並列接続する第１の蓄放電路と、各共通端子及び各第２の切替端子を介して１番目からＮ番目の電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３をＮ番目から１番目の巻線Ｌ３〜Ｌ１に並列接続する第２の蓄放電路と、を含む蓄放電路と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、直列接続された複数の蓄電手段の間で電荷エネルギを移送することにより蓄電手段間の蓄電電圧の偏差を抑制する均等蓄放電回路に関する。

電気自動車，無停電電源，発電施設の貯蔵装置等における蓄電手段として、電気二重層キャパシタが有望視されている（特許文献１〜３）。一方、大容量の電気二重層キャパシタは、高電圧に蓄電するのが困難である。このため、大容量の電気二重層キャパシタを高電圧で用いるには、複数の電気二重層キャパシタを直列接続する必要がある。

直列接続された電気二重層キャパシタに対して蓄電すると、各々の電気二重層キャパシタは、同じ電荷で蓄電される。一方、各々の電気二重層キャパシタの容量には偏差がある。このため、直列接続された電気二重層キャパシタ間の蓄電電圧には偏差が生じる。このような、電気二重層キャパシタ間の蓄電電圧の偏差は、相対的に容量の小さな電気二重層キャパシタを耐圧以上で蓄電してしまうこともあり、電気二重層キャパシタの劣化や故障の原因になる。このため、前述した特許文献１〜３では、キャパシタ間の蓄電電圧の偏差が抑制されるようキャパシタ間で電荷エネルギを移送する構成が提案されている。

特開２０００−３０８２７１号公報特開２００１−１７７９８７号公報特開２００４−１２９４５５号公報

特許文献１に記載された構成では、（オン／オフがスイッチング制御された）切替スイッチがオンしたときに各キャパシタが巻線に並列接続されることにより、キャパシタ間で電荷エネルギが移送され、キャパシタ間の蓄電電圧の偏差が抑制される（これを「平均化処理」と呼ぶ）。しかしながら、特許文献１に記載された構成は、特許文献２にも指摘されているように、電荷エネルギの移送が、切替スイッチがオンしている期間に限られているため、平均化処理に長時間を要してしまうという課題がある。

このような課題に対して、特許文献２では、２つの切替スイッチが交互にオン（プッシュプル駆動）して各キャパシタが２つの巻線に交互に並列接続されることにより、より急速に平均化処理を行う構成が提案されている。しかしながら、特許文献２で提案された構成は、１つのキャパシタに対して２つの巻線が必要になるため、その構成が大規模化してしまうという課題がある。

上述のような平均化処理の長時間化及び構成の大規模化に係る課題を解決するために、特許文献３に記載されているように、隣り合うキャパシタ同士で巻線を共有する構成としても良い。しかしながら、特許文献３に記載された構成には、以下のように改善の余地がある。

すなわち、特許文献３に記載された構成は、２つのキャパシタ毎に設けられた２つの巻線に３つの端子を設ける必要がある（キャパシタの数がＮ（偶数）のときに端子の数は１．５Ｎとなる）が、一般的に電気回路は（均等蓄放電回路に限らず）、端子の数に応じた数の配線がなされる。このため、端子数が多いと（上述のような配線等により）直列接続されるキャパシタの数やその設置スペースを制限してしまう。したがって、均等蓄放電回路の構成を簡素化するためには、端子の数は少ないほど望ましい。本発明の目的は、キャパシタ間における蓄電電圧の平均化処理を急速に行うことができ、かつ、構成が簡素化された均等蓄放電回路を実現することにある。

本発明は、直列接続されたＮ個（Ｎは３以上の奇数）の蓄電手段の間で電荷エネルギを移送することにより前記蓄電手段間の蓄電電圧の偏差を抑制する均等蓄放電回路であって、直列接続されたＮ個の巻線と、共通端子とこの共通端子に対して選択的に接続される第１及び第２の切替端子とを含み、前記共通端子が直列接続された蓄電手段群の両端部と蓄電手段間の共通接続部とに接続されたＮ＋１個の切替スイッチと、各共通端子及び各第１の切替端子を介して１番目からＮ番目の蓄電手段を１番目からＮ番目の巻線に並列接続する第１の蓄放電路と、各共通端子及び各第２の切替端子を介して１番目からＮ番目の蓄電手段をＮ番目から１番目の巻線に並列接続する第２の蓄放電路と、を含む蓄放電路と、を備えることを特徴とする。

他の本発明は、直列接続されたＮ個（Ｎは４以上の偶数）の蓄電手段の間で電荷エネルギを移送することにより前記蓄電手段間の蓄電電圧の偏差を抑制する均等蓄放電回路であって、直列接続されたＮ個の巻線と、前記蓄電手段群の共通接続部のうちの中点と巻線群の共通接続部のうちの中点とに接続された共通路と、共通端子とこの共通端子に対して選択的に接続される第１及び第２の切替端子とを含み、前記共通端子が直列接続された蓄電手段群の両端部と前記蓄電手段間の共通接続部のうちの１番目からＭ−１番目（ＭはＮ／２）及びＭ＋１番目からＮ−１番目とに接続されたＮ個の切替スイッチと、各共通端子及び各第１の切替端子を介して１番目からＮ番目の蓄電手段を１番目からＮ番目の巻線に並列接続する第１の蓄放電路と、各共通端子及び各第２の切替端子を介して１番目からＮ番目の蓄電手段をＮ番目から１番目の巻線に並列接続する第２の蓄放電路と、を含む蓄放電路と、を備えることを特徴とする。

また、本発明は、前記均等蓄放電回路が、前記直列接続された蓄電手段に他の均等蓄放電回路の蓄電手段から電荷エネルギを移送する第３の蓄放電路を有していることが望ましい。

本発明によれば、キャパシタ間における蓄電電圧の平均化処理を急速に行うことができ、かつ、構成が簡素化された均等蓄放電回路を実現することができる。

以下、本発明を実施するための第１から第３の形態について図面を用いて説明する。なお、本実施形態で説明する均等蓄放電回路は、蓄電手段として電気二重層キャパシタを用いているが、他の蓄電手段、例えば鉛蓄電池、リチウム二次電池、リチウムポリマ二次電池等であっても良いし、それらが混在する構成であっても良い。

「第１の実施形態」
まず、図１を用いて、第１の実施形態に係る均等蓄放電回路１ａの構成及び動作を説明する。図１に示す均等蓄放電回路１ａは、直列接続された３個の電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３を有している。なお、直列接続される電気二重層キャパシタの数は、３つ以上の奇数であれば何個でも良い。

巻線Ｌ１〜Ｌ３は、略同じ巻数で巻かれ直列接続されている。この直列接続された巻線Ｌ１〜Ｌ３群の両端及び各々の共通接続部にはタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が設けられている。巻線Ｌ１〜Ｌ３は、これらタップＴ１〜Ｔ４に接続される切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を介して電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３に並列接続されることにより、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３間の電荷エネルギの移送に寄与する。なお、巻線Ｌ１〜Ｌ３の数は、前述した電気二重層キャパシタと同じ（すなわち、３以上の奇数）であれば良い。

切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４は、共通端子１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃと、この共通端子に対していずれか一方が選択的に接続される第１の切替端子１１，２１，３１，４１と第２の切替端子１２，２２，３２，４２とを有している。これら切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の切替制御は、図示しない制御回路によって同期して行われる。また、共通端子１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃは、前述の直列接続された電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３群の両端部と電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３間の共通接続部とに接続されている。

また、各々の第１の切替端子１１，２１，３１，４１は、蓄放電路を介して、前述したタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の順に接続される（第１の切替端子１１，２１，３１，４１とタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４とを接続する蓄放電路を「第１の蓄放電路」と呼ぶ）。この第１の蓄放電路により、各共通端子１Ｃ〜４Ｃ及び各第１の切替端子１１〜４１を介して、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３が巻線Ｌ１〜Ｌ３に並列接続される。

さらに、各々の第２の切替端子１２，２２，３２，４２は、蓄放電路を介して、前述したタップＴ４，Ｔ３，Ｔ２，Ｔ１の順に接続される（第２の切替端子１２，２２，３２，４２とタップＴ４，Ｔ３，Ｔ２，Ｔ１とを接続する蓄放電路を「第２の蓄放電路」と呼ぶ）。この第２の蓄放電路により、各共通端子１Ｃ〜４Ｃ及び各第２の切替端子１２〜４２を介して、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３が巻線Ｌ３〜Ｌ１に並列接続される。以上の構成により、キャパシタ間における蓄電電圧の平均化処理を急速に行うことができ、かつ、構成が簡素化された均等蓄放電回路を実現することができる。

次に、図１に示す均等蓄放電回路１ａの動作について説明する。直列接続された電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３の両端に直流電圧Ｖｃｃが印加されると、各々のキャパシタはその容量に応じた電圧で蓄電される。前述したように、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３は、その容量に偏差を持っており、各々に蓄電される電圧にも偏差が生じる。本実施形態に係る均等蓄放電回路１ａは、以下のように、これら蓄電電圧の偏差を抑制するよう動作する。

まず、切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の各々が、第１の切替端子１１〜４１に切り替わると、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３は、各共通端子１Ｃ〜４Ｃ及び各第１の切替端子１１〜４１を介して、巻線Ｌ１〜Ｌ３に並列接続される（また、各々のタップＴ１〜Ｔ４に印加される電圧は、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４の順に降下する）。このとき電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３の両端電圧により、各々の巻線Ｌ１〜Ｌ３が磁化され、巻線Ｌ１〜Ｌ３で発生した磁束が加算された磁束が発生する。このように発生した磁束は各々の巻線Ｌ１〜Ｌ３にその巻き数の比に応じた電圧を発生させる。

前述したように、巻線Ｌ１〜Ｌ３は同じ数で巻かれているため、（磁気的漏洩が無いとすると）巻線Ｌ１〜Ｌ３の各々には、同じ電圧（電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３の各々の両端電圧が平均化された電圧）が発生する。このとき、巻線Ｌ１〜Ｌ３に発生した電圧と、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３の両端電圧と、の間に電位差があると電荷エネルギの移送が行われる。

例えば、電圧の高い方の電気二重層キャパシタ（例えばＣ１）が放電し、これにより放電された電荷エネルギを、電圧の低い方の電気二重層キャパシタ（Ｃ２又はＣ３）が蓄電する。このような電荷エネルギの移送により、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３間の電圧の平均化処理が行われる。

次に、切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の各々が、第１の切替端子１２〜４２に切り替わると、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３は、各共通端子１Ｃ〜４Ｃ及び各第２の切替端子１２〜４２を介して、巻線Ｌ３〜Ｌ１に並列接続される（また、各々のタップＴ１〜Ｔ４に印加される電圧は、Ｔ４＞Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１の順に降下する）。そして、前述したのと同様に、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３の両端電圧により、各々の巻線Ｌ１〜Ｌ３が磁化され、巻線Ｌ１〜Ｌ３で発生した磁束が加算された磁束が発生することにより、巻線Ｌ１〜Ｌ３の各々には、同じ電圧（電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３の両端電圧が平均化された電圧）が発生する。そして、前述したのと同様に、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３間で電荷エネルギの移送が行われ、キャパシタ間の蓄電電圧の偏差が抑制される。

このように、本実施形態に係る均等蓄放電回路１ａは、切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ４が、各電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３の接続先を、巻線Ｌ１〜Ｌ３の順と、巻線Ｌ３〜Ｌ１の順と、に交互に切替えて、電荷エネルギを移送させているため、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ３間の平均化処理を急速に行うことができる。また、本実施形態に係る均等蓄放電回路１ａは、巻線から取り出す端子の数が、電気二重層キャパシタの数プラス１個で構成できる（すなわち、キャパシタの数がＮのときに端子の数はＮ＋１となる）ため、その構成を簡素化させることができる。したがって、キャパシタ間における蓄電電圧の平均化処理を急速に行うことができ、かつ、構成が簡素化された均等蓄放電回路を実現することことができる。さらに、各々のタップには電圧が順々に降下されるよう印加されるため、巻線を１本の電線で構成することもできる（例えば、１本の電線を所定の巻き数毎にタップを取り出す構成にすることもできる）ため、均等蓄放電回路の製造コストを低減することもできる。

「第２の実施形態」
次に、図２を用いて、第２の実施形態に係る均等蓄放電回路１ｂの構成及び動作を説明する。なお、第１の実施形態と同一若しくは同様の構成には同一の符号を付すものとする。図２に示す均等蓄放電回路１ｂは、直列接続された４個の電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４を有している。なお、直列接続される電気二重層キャパシタの数は、４以上の偶数個であれば何個でも良い。

巻線Ｌ１〜Ｌ４は、略同じ巻数で巻かれ直列接続されている。この直列接続された巻線Ｌ１〜Ｌ４群の両端及び各々の共通接続部にはタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５が設けられている。なお、巻線Ｌ１〜Ｌ４の数は、前述した電気二重層キャパシタと同じ（すなわち、４以上の偶数個）であれば良い。

また、直列接続された電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４の共通接続部のうちの中点と、直列接続された巻線Ｌ１〜Ｌ４群の共通接続部のうちの中点（タップＴ３）と、は後述する切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を介さずに接続されている（中点同士を接続する線路を「共通路」と呼ぶ）。

切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４は、共通端子１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃと、この共通端子１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃに対していずれか一方が選択的に接続される第１の切替端子１１，２１，３１，４１と第２の切替端子１２，２２，３２，４２と、を有し、その切替制御は、図示しない制御回路によって同期して行われる。また、共通端子１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃは、直列接続された電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４群の両端部と電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４間の共通接続部のうちの（一方から数えて）１番目から２番目及び４番目から５番目に接続されている。

また、各々の第１の切替端子１１，２１，３１，４１は、蓄放電路を介して、巻線Ｌ１〜Ｌ４に設けられたタップＴ１，Ｔ２及びＴ４，Ｔ５の順に接続される（第１の切替端子１１〜４１とタップＴ１，Ｔ２及びＴ４，Ｔ５とを接続する蓄放電路を「第１の蓄放電路」と呼ぶ）。この第１の蓄放電路により、各共通端子１Ｃ〜４Ｃ及び各第１の切替端子１１〜４１を介して、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４が巻線Ｌ１〜Ｌ４に並列接続される。

さらに、各々の第２の切替端子１２，２２，３２，４２は、蓄放電路を介して、タップＴ５，Ｔ４及びＴ２，Ｔ１の順に接続される（第２の切替端子１２〜４２とタップＴ５，Ｔ４及びＴ２，Ｔ１とを接続する蓄放電路を「第２の蓄放電路」と呼ぶ）。この第２の蓄放電路により、各共通端子１Ｃ〜４Ｃ及び各第２の切替端子１２〜４２を介して、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４が巻線Ｌ４〜Ｌ１に並列接続される。以上の構成により、キャパシタ間における蓄電電圧の平均化処理を急速に行うことができ、かつ、構成が簡素化された均等蓄放電回路を実現することができる。

次に、図２に示す均等蓄放電回路１ｂの動作について説明する。前述したように、直列接続された電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４の両端に直流電圧Ｖｃｃが印加されると、容量の偏差により各々に蓄電される電圧に偏差が生じる。

まず、切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の各々が、第１の切替端子１１〜４１に切り替わると、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４は、各共通端子１Ｃ〜４Ｃ及び各第１の切替端子１１〜４１を介して、巻線Ｌ１〜Ｌ４に並列接続される。そして、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４の両端電圧により、各々の巻線Ｌ１〜Ｌ４が磁化され、巻線Ｌ１〜Ｌ４で発生した磁束が加算された磁束が発生することにより、巻線Ｌ１〜Ｌ４の各々には、同じ電圧（電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４の両端電圧が平均化された電圧）が発生する。そして、前述したのと同様に、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４間で電荷エネルギの移送が行われ、キャパシタ間の蓄電電圧の偏差が抑制される。

次に、切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の各々が、第２の切替端子１２〜４２に切り替わると、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４は、各共通端子１Ｃ〜４Ｃ及び各第２の切替端子１２〜４２を介して、巻線Ｌ４〜Ｌ１に並列接続される。そして、前述したのと同様に、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４の両端電圧により、各々の巻線Ｌ１〜Ｌ４が磁化され、巻線Ｌ１〜Ｌ４で発生した磁束が加算された磁束が発生することにより、巻線Ｌ１〜Ｌ４の各々には、同じ電圧（電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４の両端電圧が平均化された電圧）が発生する。そして、前述したのと同様に、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４間で電荷エネルギの移送が行われ、キャパシタ間の蓄電電圧の偏差が抑制される。

したがって、本実施形態に係る均等蓄放電回路は、電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃ４間の平均化処理を急速に行うことができ、さらに、その構成を簡素化させることができる。また、本実施形態に係る均等蓄放電回路についても同様に、巻線を１本の電線で構成することもでき、均等蓄放電回路の製造コストを低減することもできる。

「第３の実施形態」
次に、図３を用いて、第３の実施形態に係る均等蓄放電システムの構成及び動作を説明する。上述したように、第１及び第２の実施形態に係る均等蓄放電回路は、その構成を簡素化することができる。このため、例えば、電気自動車等では、電気二重層キャパシタが増設可能な設置スペースを確保できるようになる。

前述したように均等蓄放電回路には、電気二重層キャパシタの数と同じ数だけ巻線を設ける必要があるが、電気二重層キャパシタの増設に伴い均等蓄放電回路の巻線が増設されるのは経済的ではなく、巻線の増設といった改造を伴わないで電気二重層キャパシタの増設が容易に行われる構成が望ましい。

一方、複数の均等蓄放電回路を設け、各々の電気二重層キャパシタ群を、単に直列接続した構成にしてしまうと、各々の電気二重層キャパシタ群の間で容量に偏差があるため蓄電電圧にも偏差が発生してしまう。そこで、本実施形態では、以下のように、複数の均等蓄放電回路の電気二重層キャパシタ群を直列接続した際に、電気二重層キャパシタ群の間の蓄電電圧の偏差を抑制する均等蓄放電システムを実現する。なお、第１及び第２の実施形態と同一若しくは同様の構成には同一の符号を付すものとする。

図３に示す均等蓄放電システムは、均等蓄放電回路１ｃ及び２ｃを有している。図３に示す均等蓄放電回路１ｃ及び２ｃの各々は、前述した均等蓄放電回路１ｂのキャパシタ数を６個にしたのと同様な構成をしており、第３の蓄放電路を介して、各々の電気二重層キャパシタ群同士の電荷エネルギの移送を行う。

均等蓄放電回路１ｃの巻線Ｌ１Ｃ〜Ｌ１５には、切替スイッチＳＷ１Ｃ〜ＳＷ１５を介して、電気二重層キャパシタＣ０〜Ｃ１５が並列接続されるよう構成されている。同様に、均等蓄放電回路２ｃの巻線Ｌ２Ｃ〜Ｌ２５には、切替スイッチＳＷ２Ｃ〜ＳＷ２５を介して、電気二重層キャパシタＣ１５〜Ｃ２５が並列接続されるよう構成されている。したがって、均等蓄放電回路１ｃ及び２ｃは、電気二重層キャパシタＣ１５が各々の平均化処理に共通して使用されるよう接続されている。

以下、動作について説明する。前述したように、直列接続された電気二重層キャパシタＣ０〜Ｃ２５の両端に直流電圧Ｖｃｃが印加されると、電気二重層キャパシタＣ０〜Ｃ１５群及びＣ２１〜Ｃ２５群の各々に蓄電される電圧に偏差が生じる。

まず、均等蓄放電回路１ｃにおいては、前述した均等蓄放電回路１ｂと同様に、切替スイッチＳＷ１Ｃ〜ＳＷ１５が同期してオン／オフが切替えられることにより、電気二重層キャパシタＣ０〜Ｃ１５間の蓄電電圧の偏差が抑制される。一方、均等蓄放電回路２ｃにおいても同様に、切替スイッチＳＷ２Ｃ〜ＳＷ２５が同期してオン／オフが切替えられることにより、電気二重層キャパシタＣ１５〜Ｃ２５間の蓄電電圧の偏差が抑制される。したがって、全ての電気二重層キャパシタＣ０〜Ｃ２５間の蓄電電圧の偏差が抑制され、キャパシタ群同士の蓄電電圧の偏差も抑制される。

また、均等蓄放電回路を、さらに増設する際には、均等蓄放電回路１ｃに接続された電気二重層キャパシタＣ０の代わりに、他の（増設する）均等蓄放電回路に接続された電気二重層キャパシタを（前述した電気二重層キャパシタＣ１５と同様に）、接続すれば良い。このような構成にすることにより、巻線の増設といった改造を伴わないで電気二重層キャパシタの増設を容易に行うことができる均等蓄放電システムを実現することができる。

なお、各々の均等蓄放電回路内におけるスイッチ群は同期してオン／オフが制御される必要があるが、均等蓄放電回路間（１ｃと２ｃ）のスイッチ群同士が同期する必要は無い。なお、本実施形態では、（共有するキャパシタも含めて）偶数個の電気二重層キャパシタ群を有する均等蓄放電回路を直列接続する構成について説明したが、奇数個であっても同様に行えることは言うまでも無い。

第１の実施形態に係る均等蓄放電回路を表す図である。第２の実施形態に係る均等蓄放電回路を表す図である。第３の実施形態に係る均等蓄放電システムを表す図である。

符号の説明

Ｃ１〜Ｃ３電気二重層キャパシタ、Ｌ１〜Ｌ３巻線、ＳＷ１〜ＳＷ４切替スイッチ、Ｔ１〜Ｔ４タップ。

Claims

直列接続されたＮ個（Ｎは３以上の奇数）の蓄電手段の間で電荷エネルギを移送することにより前記蓄電手段間の蓄電電圧の偏差を抑制する均等蓄放電回路であって、
直列接続されたＮ個の巻線と、
共通端子とこの共通端子に対して選択的に接続される第１及び第２の切替端子とを含み、前記共通端子が直列接続された蓄電手段群の両端部と蓄電手段間の共通接続部とに接続されたＮ＋１個の切替スイッチと、
各共通端子及び各第１の切替端子を介して１番目からＮ番目の蓄電手段を１番目からＮ番目の巻線に並列接続する第１の蓄放電路と、各共通端子及び各第２の切替端子を介して１番目からＮ番目の蓄電手段をＮ番目から１番目の巻線に並列接続する第２の蓄放電路と、を含む蓄放電路と、
を備えることを特徴とする均等蓄放電回路。
直列接続されたＮ個（Ｎは４以上の偶数）の蓄電手段の間で電荷エネルギを移送することにより前記蓄電手段間の蓄電電圧の偏差を抑制する均等蓄放電回路であって、
直列接続されたＮ個の巻線と、
前記蓄電手段群の共通接続部のうちの中点と巻線群の共通接続部のうちの中点とに接続された共通路と、
共通端子とこの共通端子に対して選択的に接続される第１及び第２の切替端子とを含み、前記共通端子が直列接続された蓄電手段群の両端部と前記蓄電手段間の共通接続部のうちの１番目からＭ−１番目（ＭはＮ／２）及びＭ＋１番目からＮ−１番目とに接続されたＮ個の切替スイッチと、
各共通端子及び各第１の切替端子を介して１番目からＮ番目の蓄電手段を１番目からＮ番目の巻線に並列接続する第１の蓄放電路と、各共通端子及び各第２の切替端子を介して１番目からＮ番目の蓄電手段をＮ番目から１番目の巻線に並列接続する第２の蓄放電路と、を含む蓄放電路と、
を備えることを特徴とする均等蓄放電回路。
請求項１又は２に記載の均等蓄放電回路を複数備えた均等蓄放電システムであって、
前記均等蓄放電回路は、
前記直列接続された蓄電手段に他の均等蓄放電回路の蓄電手段から電荷エネルギを移送する第３の蓄放電路を有していることを特徴とする均等蓄放電システム。