JPH0799142A - 電力用蓄電装置 - Google Patents
電力用蓄電装置Info
- Publication number
- JPH0799142A JPH0799142A JP5264154A JP26415493A JPH0799142A JP H0799142 A JPH0799142 A JP H0799142A JP 5264154 A JP5264154 A JP 5264154A JP 26415493 A JP26415493 A JP 26415493A JP H0799142 A JPH0799142 A JP H0799142A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cells
- cell
- storage device
- power storage
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 故障したコンデンサセルをシステムダウンさ
せることなく、活線状態のままで交換可能とする。 【構成】 電気二重層コンデンサからなるセルＣを複数
個を直列に接続して所望とする使用電圧を得るにあたっ
て、その使用電圧をＶｒとし、セル１個あたりの耐電圧
をＶｓとしたとき、合成耐電圧がＶｒ＋Ｖｓ以上となる
ようにセルＣの数を選択するとともに、各セルＣを着脱
自在に保持するコネクタＰを含む回路側に同セルＣに対
して並列に接続されるダイオードＤを設ける。
せることなく、活線状態のままで交換可能とする。 【構成】 電気二重層コンデンサからなるセルＣを複数
個を直列に接続して所望とする使用電圧を得るにあたっ
て、その使用電圧をＶｒとし、セル１個あたりの耐電圧
をＶｓとしたとき、合成耐電圧がＶｒ＋Ｖｓ以上となる
ようにセルＣの数を選択するとともに、各セルＣを着脱
自在に保持するコネクタＰを含む回路側に同セルＣに対
して並列に接続されるダイオードＤを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気二重層コンデンサか
らなる電力用蓄電装置に関し、さらに詳しく言えば、そ
のコンデンサセルを活線状態のまま交換し得るようにし
た電力用蓄電装置に関するものである。
らなる電力用蓄電装置に関し、さらに詳しく言えば、そ
のコンデンサセルを活線状態のまま交換し得るようにし
た電力用蓄電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気二重層コンデンサを例えば電気自動
車などの動力源としての電力用蓄電装置に適用するに
は、その電力容量を大きく得るため、多数のコンデンサ
セルを組み合わせて使用することになる。なお、本明細
書においてコンデンサセルとは電気二重層コンデンサの
セル単体および所定個数の電気二重層コンデンサを任意
の直並列に接続したユニットのいずれの場合も含む。
車などの動力源としての電力用蓄電装置に適用するに
は、その電力容量を大きく得るため、多数のコンデンサ
セルを組み合わせて使用することになる。なお、本明細
書においてコンデンサセルとは電気二重層コンデンサの
セル単体および所定個数の電気二重層コンデンサを任意
の直並列に接続したユニットのいずれの場合も含む。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば１０
００個のコンデンサセルを組み合わせた電力系統を想定
した場合、コンデンサセル１個あたりの平均故障時間
（ＭＴＢＦ）を１００００時間、すなわち１年に１度程
度の故障率で運転するには、コンデンサセルのＭＴＢＦ
を１０００×１００００＝１千万時間以上に維持しなく
てはならない。これはほとんど達成不可能な数字であ
る。
００個のコンデンサセルを組み合わせた電力系統を想定
した場合、コンデンサセル１個あたりの平均故障時間
（ＭＴＢＦ）を１００００時間、すなわち１年に１度程
度の故障率で運転するには、コンデンサセルのＭＴＢＦ
を１０００×１００００＝１千万時間以上に維持しなく
てはならない。これはほとんど達成不可能な数字であ
る。
【０００４】したがって、本発明の目的は、電気二重層
コンデンサからなるコンデンサセルの複数個を任意の直
並列に組み合わせた電力用蓄電装置において、故障した
コンデンサセルをシステムダウンさせることなく、活線
状態のままで交換可能とすることにある。
コンデンサからなるコンデンサセルの複数個を任意の直
並列に組み合わせた電力用蓄電装置において、故障した
コンデンサセルをシステムダウンさせることなく、活線
状態のままで交換可能とすることにある。
【０００５】なお、発電所などの電力設備もしくは電話
交換器の停電予備用などに多数の蓄電池を使用した例は
あるが、この種の設備においては、故障の際には電源を
遮断して修理するようにしている。
交換器の停電予備用などに多数の蓄電池を使用した例は
あるが、この種の設備においては、故障の際には電源を
遮断して修理するようにしている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明においては、電気二重層コンデンサのセル
複数個を直列に接続して所望とする使用電圧が得られる
ようにした電力用蓄電装置において、その使用電圧をＶ
ｒとし、セル１個あたりの耐電圧をＶｓとしたとき、合
成耐電圧が（Ｖｒ＋Ｖｓ）以上となるように上記セルの
数を選択するとともに、各セルを着脱自在に保持するコ
ネクタを含む回路側に同セルに対して並列に接続される
ダイオードを設けてなることを特徴としている。
ため、本発明においては、電気二重層コンデンサのセル
複数個を直列に接続して所望とする使用電圧が得られる
ようにした電力用蓄電装置において、その使用電圧をＶ
ｒとし、セル１個あたりの耐電圧をＶｓとしたとき、合
成耐電圧が（Ｖｒ＋Ｖｓ）以上となるように上記セルの
数を選択するとともに、各セルを着脱自在に保持するコ
ネクタを含む回路側に同セルに対して並列に接続される
ダイオードを設けてなることを特徴としている。
【０００７】この場合、上記合成耐電圧をＶｒ＋Ｖｓ×
ｎ（ただし、ｎは正の整数）とすれば、使用電圧を維持
したまま、同時にｎ個まで取り外し可能となる。
ｎ（ただし、ｎは正の整数）とすれば、使用電圧を維持
したまま、同時にｎ個まで取り外し可能となる。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、セルの合成耐電圧が（Ｖｒ
＋Ｖｓ）以上となっているため、１つのセルが故障した
としても、要求される使用電圧Ｖｒは確保されるととも
に、各セルにはダイオードが並列に接続されているた
め、残りのセルは正常に動作する。
＋Ｖｓ）以上となっているため、１つのセルが故障した
としても、要求される使用電圧Ｖｒは確保されるととも
に、各セルにはダイオードが並列に接続されているた
め、残りのセルは正常に動作する。
【０００９】また、セルを取り外したとしても、ダイオ
ードは回路側に残されるため、活線状態のままで故障し
たセルを取り替えることができる。
ードは回路側に残されるため、活線状態のままで故障し
たセルを取り替えることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照しなが
ら説明する。この電力用蓄電装置は、電気二重層コンデ
ンサからなる複数のコンデンサセル（以下、単に「セ
ル」という。）Ｃを備え、この例では各セルＣは直列に
接続されている。
ら説明する。この電力用蓄電装置は、電気二重層コンデ
ンサからなる複数のコンデンサセル（以下、単に「セ
ル」という。）Ｃを備え、この例では各セルＣは直列に
接続されている。
【００１１】作図の都合上、同実施例では２つのセルし
か示されていないが、例えば使用電圧を１００Ｖに保つ
ことが必須の電力系に適用される場合、１つのセルＣの
耐電圧が３Ｖであるとすると、その合成耐電圧が（１０
０Ｖ＋３Ｖ）以上となるようにセルＣの数が選択され
る。すなわち、１０３／３＝３４．３…であるから、セ
ルＣの数を少なくとも３５個とする。
か示されていないが、例えば使用電圧を１００Ｖに保つ
ことが必須の電力系に適用される場合、１つのセルＣの
耐電圧が３Ｖであるとすると、その合成耐電圧が（１０
０Ｖ＋３Ｖ）以上となるようにセルＣの数が選択され
る。すなわち、１０３／３＝３４．３…であるから、セ
ルＣの数を少なくとも３５個とする。
【００１２】また、この電力用蓄電装置は各セルＣを直
列に接続した状態で着脱自在に保持するためのコネクタ
Ｐを有するとともに、同コネクタＰを含む回路側には各
セルＣに対して並列となるようにダイオードＤがそれぞ
れ接続されている。この場合、ダイオードＤとしては、
正常なコンデンサの出力する最大電流を計算し、それに
耐え得る順方向電圧ができるだけ小さなショットキ・ダ
イオードであることが好ましい。
列に接続した状態で着脱自在に保持するためのコネクタ
Ｐを有するとともに、同コネクタＰを含む回路側には各
セルＣに対して並列となるようにダイオードＤがそれぞ
れ接続されている。この場合、ダイオードＤとしては、
正常なコンデンサの出力する最大電流を計算し、それに
耐え得る順方向電圧ができるだけ小さなショットキ・ダ
イオードであることが好ましい。
【００１３】したがって、１つのセルＣが故障したとし
ても、残りの３４個のセルＣにて１０２Ｖに耐えるた
め、システムダウンすることはない。また、故障したセ
ルＣをコネクタＰから取り出してもダイオードＤが回路
から切り離されないため、その電力系を活線状態とした
ままでのセル交換を行なうことができる。
ても、残りの３４個のセルＣにて１０２Ｖに耐えるた
め、システムダウンすることはない。また、故障したセ
ルＣをコネクタＰから取り出してもダイオードＤが回路
から切り離されないため、その電力系を活線状態とした
ままでのセル交換を行なうことができる。
【００１４】ここで、直列に接続されるセルが１００個
で、故障発生から交換終了までに要する時間を０．５時
間、ＭＴＢＦを１００００時間とすると、故障が発生す
る確率は０．５／１００００となる。これを１とした場
合、１つのセルが故障中にさらに別のセルが壊れて停電
に至る確率は１／１であるが、セル数を１０１個とした
場合の同確率は１／１００となる。また、セルをもう１
つ増やして１０２個とした場合の同確率は１／１０００
０となり、格段の改善が得られる。
で、故障発生から交換終了までに要する時間を０．５時
間、ＭＴＢＦを１００００時間とすると、故障が発生す
る確率は０．５／１００００となる。これを１とした場
合、１つのセルが故障中にさらに別のセルが壊れて停電
に至る確率は１／１であるが、セル数を１０１個とした
場合の同確率は１／１００となる。また、セルをもう１
つ増やして１０２個とした場合の同確率は１／１０００
０となり、格段の改善が得られる。
【００１５】なお、大型のシステムでその系統の使用電
圧が１０００Ｖにも達するような場合、電気二重層コン
デンサをセル単体として取扱うことは不可能でないまで
も煩わしい。このような場合には、例えば耐電圧３Ｖの
セルを４つ直列に接続して耐電圧１２Ｖのブロックと
し、同ブロックに１つのダイオードを割り当てればよ
い。
圧が１０００Ｖにも達するような場合、電気二重層コン
デンサをセル単体として取扱うことは不可能でないまで
も煩わしい。このような場合には、例えば耐電圧３Ｖの
セルを４つ直列に接続して耐電圧１２Ｖのブロックと
し、同ブロックに１つのダイオードを割り当てればよ
い。
【００１６】また、新しいセルを挿入する際には、その
時に正常に動作している他のセルとほぼ同じ電圧に充電
して挿入することが好ましい。ちなみに、他のセルが満
充電（定格電圧（もしくは使用者により任意に設定され
た使用電圧）にまで充電された状態）に近い状態で、電
荷ゼロの新しいセルを挿入すると、システムが次に満充
電される時まで新しいセルは働かない。
時に正常に動作している他のセルとほぼ同じ電圧に充電
して挿入することが好ましい。ちなみに、他のセルが満
充電（定格電圧（もしくは使用者により任意に設定され
た使用電圧）にまで充電された状態）に近い状態で、電
荷ゼロの新しいセルを挿入すると、システムが次に満充
電される時まで新しいセルは働かない。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電気二重層コンデンサのセル複数個を直列に接続して所
望とする使用電圧が得られるようにした電力用蓄電装置
において、その内の１つのセルが故障したとしても使用
電圧が確保されてシステムダウンが生じないとともに、
同システムを活線状態としたままでセルの交換を行なう
ことができる。
電気二重層コンデンサのセル複数個を直列に接続して所
望とする使用電圧が得られるようにした電力用蓄電装置
において、その内の１つのセルが故障したとしても使用
電圧が確保されてシステムダウンが生じないとともに、
同システムを活線状態としたままでセルの交換を行なう
ことができる。
【図１】本発明の一実施例の要部を示した模式図。
Ｃ 電気二重層コンデンサのセル Ｄ ダイオード Ｐ コネクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9375−5Ｅ Ｈ０１Ｇ 9/00 ５３１ (72)発明者 岡村 廸夫 神奈川県横浜市南区南太田町３丁目303番 の24 (72)発明者 森本 剛 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者 平塚 和也 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 電気二重層コンデンサのセル複数個を直
列に接続して所望とする使用電圧が得られるようにした
電力用蓄電装置において、その使用電圧をＶｒとし、セ
ル１個あたりの耐電圧をＶｓとしたとき、合成耐電圧が
（Ｖｒ＋Ｖｓ）以上となるように上記セルの数を選択す
るとともに、各セルを着脱自在に保持するコネクタを含
む回路側に同セルに対して並列に接続されるダイオード
を設けてなることを特徴とする電力用蓄電装置。 - 【請求項２】 上記合成耐電圧をＶｒ＋Ｖｓ×ｎ（ただ
し、ｎは正の整数）として、使用電圧を維持したまま、
同時にｎ個まで取り外し可能としたことを特徴とする請
求項１に記載の電力用蓄電装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5264154A JPH0799142A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 電力用蓄電装置 |
| US08/312,871 US5545933A (en) | 1993-09-28 | 1994-09-27 | Electric power storage apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5264154A JPH0799142A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 電力用蓄電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0799142A true JPH0799142A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=17399218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5264154A Pending JPH0799142A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 電力用蓄電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799142A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0799723A (ja) * | 1993-09-28 | 1995-04-11 | Okamura Kenkyusho:Kk | 電力用蓄電装置 |
| JP2010025925A (ja) * | 2008-06-17 | 2010-02-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 組電池の電圧検出装置及びこれを具えたバッテリシステム |
| JP2016226245A (ja) * | 2015-06-04 | 2016-12-28 | 日東工業株式会社 | 車両用充電装置 |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP5264154A patent/JPH0799142A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0799723A (ja) * | 1993-09-28 | 1995-04-11 | Okamura Kenkyusho:Kk | 電力用蓄電装置 |
| JP2010025925A (ja) * | 2008-06-17 | 2010-02-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 組電池の電圧検出装置及びこれを具えたバッテリシステム |
| JP2016226245A (ja) * | 2015-06-04 | 2016-12-28 | 日東工業株式会社 | 車両用充電装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030910 |