(57)【要約】【課題】高コスト化を招くことなく、キャパシタを充電できるキャパシタ用充電装置を提供する。【解決手段】  本実施形態の充電装置は、抵抗と、該抵抗に直列に接続されているトランジスタと、抵抗及びトランジスタを介してキャパシタに電流を供給する電源と、キャパシタに流れる電流を検出する電流検出部と、キャパシタの端子間電圧を検出する電圧検出部と、電源の電圧がキャパシタの目標充電電圧Ｖｔよりも高い場合、定電流充電過程Ｐ１、定抵抗充電過程Ｐ２及び定電圧充電過程Ｐ３を、この順に含む充電過程でキャパシタが充電されるように、電流検出部及び電圧検出部の少なくとも一方からの検出情報に基づいてトランジスタを制御するトランジスタ制御部と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャパシタを充電するために用いられるキャパシタ用充電装置であって、
抵抗と、
前記抵抗に直列に接続されているトランジスタと、
前記抵抗及び前記トランジスタを介して前記キャパシタに電流を供給する電源と、
前記キャパシタに流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記キャパシタの端子間電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電源の電圧が前記キャパシタの目標充電電圧よりも高い場合、前記キャパシタに流れる電流が一定の状態で充電が行われる定電流充電過程、前記トランジスタが導通状態で充電が行われる定抵抗充電過程、及び前記端子間電圧が一定の状態で充電が行われる定電圧充電過程を、この順に含む充電過程で前記キャパシタが充電されるように、前記電流検出手段及び前記電圧検出手段の少なくとも一方からの検出情報に基づいて前記トランジスタを制御する制御手段と、を備えるキャパシタ用充電装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電源の電圧が前記目標充電電圧に等しい場合、前記定抵抗充電過程のみを含む充電過程で前記キャパシタが充電されるように前記トランジスタを制御することを特徴とする請求項１に記載のキャパシタ用充電装置。
【請求項３】
前記定電流充電過程では、前記端子間電圧が前記目標充電電圧よりも低い所定電圧に達するまで充電が行われ、
前記定抵抗充電過程では、前記端子間電圧が前記目標充電電圧に達するまで充電が行われ、
前記定電圧充電過程では、前記端子間電圧が前記目標充電電圧に維持された状態で充電が行われることを特徴とする請求項１に記載のキャパシタ用充電装置。
【請求項４】
前記充電過程では、前記抵抗での消費電力が前記トランジスタでの消費電力よりも大きくなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のキャパシタ用充電装置。
【請求項５】
前記電源の電圧を検出して検出結果を前記制御手段に出力する電源電圧検出手段を更に含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のキャパシタ用充電装置。
【請求項６】
前記目標充電電圧は、前記端子間電圧の限界値に設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のキャパシタ用充電装置。
【請求項７】
前記電源は、定電圧電源であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のキャパシタ用充電装置。
【請求項８】
電源から抵抗及びトランジスタを介してキャパシタに電流を供給することで該キャパシタを充電する充電方法であって、
前記電源の電圧が前記キャパシタの目標充電電圧よりも高い場合、
前記キャパシタに流れる電流を一定にして前記キャパシタを充電する定電流充電工程と、
前記定電流充電工程の後、前記トランジスタを導通状態にして前記キャパシタを充電する定抵抗充電工程と、
前記定抵抗充電工程の後、前記端子間電圧を一定にして前記キャパシタを充電する定電圧充電工程と、を含む充電方法。
【請求項９】
前記電源の電圧が前記目標充電電圧に等しい場合、前記定抵抗充電工程のみを含むことを特徴とする請求項８に記載の充電方法。
【請求項１０】
前記電源の電圧を検出する工程と、
前記検出する工程で検出した電圧と前記目標充電電圧とを比較する工程と、を更に含むことを特徴とする請求項８又は９に記載の充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャパシタ用充電装置及び充電方法に係り、更に詳しくは、キャパシタを充電するために用いられるキャパシタ用充電装置及びキャパシタを充電する充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、抵抗及びトランジスタを介してキャパシタに電流を供給して該キャパシタを充電するキャパシタの充電回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されているキャパシタの充電回路では、トランジスタでの発熱を抑制する必要があり、高コスト化を招いていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、キャパシタを充電するために用いられるキャパシタ用充電装置であって、抵抗と、前記抵抗に直列に接続されているトランジスタと、前記抵抗及び前記トランジスタを介して前記キャパシタに電流を供給する電源と、前記キャパシタに流れる電流を検出する電流検出手段と、前記キャパシタの端子間電圧を検出する電圧検出手段と、前記電源の電圧が前記キャパシタの目標充電電圧よりも高い場合、前記キャパシタに流れる電流が一定の状態で充電が行われる定電流充電過程、前記トランジスタが導通状態で充電が行われる定抵抗充電過程、及び前記端子間電圧が一定の状態で充電が行われる定電圧充電過程を、この順に含む充電過程で前記キャパシタが充電されるように、前記電流検出手段及び前記電圧検出手段の少なくとも一方からの検出情報に基づいて前記トランジスタを制御する制御手段と、を備えるキャパシタ用充電装置である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、高コスト化を招くことなく、キャパシタを充電できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態に係る充電装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、それぞれ充電装置を用いて第１充電モードでキャパシタを充電する際の充電電流及び端子間電圧のタイミングチャートである。
【図３】第１充電モードでキャパシタを充電する際の充電装置の制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】第２充電モードでキャパシタを充電する際の充電装置の制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】一実施形態の充電過程と、比較例１及び２の充電過程とを比較するための図である。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、それぞれ比較例３の充電装置を用いてキャパシタを充電する際の充電電流及び端子間電圧のタイミングチャートである。
【図７】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、それぞれ比較例４の充電装置を用いてキャパシタを充電する際の充電電流及び端子間電圧のタイミングチャートである。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、それぞれ比較例５の充電装置を用いてキャパシタを充電する際の充電電流及び端子間電圧のタイミングチャートである。
【図９】一実施形態の充電過程と、比較例５の充電過程とを比較するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る充電装置１００（キャパシタ用充電装置）の概略構成が示されている。
【０００８】
充電装置１００は、キャパシタＣを充電するために用いられる装置であり、電源Ｅ、トランジスタＴｒ、抵抗Ｒ、トランジスタ制御部１０、電流検出部２０、電圧検出部３０などを備えている。
【０００９】
ここで、充電対象のキャパシタＣとしては、一例として、導電性電極である活性炭及び電解液を含んで構成される大容量蓄電デバイスである電気二重層キャパシタが用いられている。キャパシタＣの目標充電電圧Ｖｔは、一例として、キャパシタＣの端子間電圧の限界値（キャパシタＣが絶縁破壊を起こさない最大の値）に設定されている。
【００１０】
電源Ｅとしては、一例として、定電圧電源が用いられている。以下では、電源Ｅの電圧を、電源電圧とも称する。
【００１１】
トランジスタＴｒとしては、一例として、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタが用いられている。
抵抗Ｒとしては、一例として、抵抗値が一定の抵抗が用いられている。
【００１２】
トランジスタＴｒ及び抵抗Ｒは、直列に接続されている。トランジスタＴｒのコレクタは、電源Ｅの正極に接続されており、トランジスタＴｒのエミッタは、抵抗Ｒの一端に接続されている。
【００１３】
トランジスタ制御部１０は、トランジスタＴｒのベースに接続されており、ベース・エミッタ間に流れる電流を制御することで、コレクタ・エミッタ間に流れる電流を制御する。
【００１４】
電流検出部２０は、抵抗Ｒの両端に接続されている電流検出回路を含み、該電流検出回路による計測結果を、トランジスタ制御部１０に出力する。
【００１５】
電圧検出部３０は、抵抗Ｒの他端と、電源Ｅの負極に接続されている電圧検出回路を含み、該電圧検出回路による計測結果をトランジスタ制御部１０に出力する。
【００１６】
ここで、放電状態にあるキャパシタＣは、充電装置１００を用いて充電される際に、一方の端子が抵抗Ｒの他端に接続され、他方の端子が電源Ｅの負極に接続される。
【００１７】
この結果、トランジスタＴｒ、抵抗Ｒ及びキャパシタＣから成る直列接続体が電源Ｅに対して並列に接続され、回路（充電回路）が構成される。
【００１８】
以下に、充電装置１００を用いるキャパシタＣの充電方法を、図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図３及び図４を適宜参照して説明する。図３及び図４のフローチャートは、トランジスタ制御部１０によって実行される処理アルゴリズムに対応している。
【００１９】
先ず、例えばユーザによって、充電装置１００における抵抗Ｒと電源Ｅとの間に、放電状態にあるキャパシタＣが接続される。この結果、キャパシタＣが充電可能な状態となる。
【００２０】
ここで、充電装置１００では、電源電圧がキャパシタＣの目標充電電圧Ｖｔよりも大きい場合の充電に適した第１充電モード、及び電源電圧がキャパシタＣの目標充電電圧Ｖｔに等しい場合の充電に適した第２充電モードが、例えば不図示の操作パネルに設けられたスイッチが操作されることで、選択可能となっている。
【００２１】
そこで、ユーザは、電源電圧と、充電対象のキャパシタＣの目標充電電圧Ｖｔとを比較して、その比較結果によって、スイッチ操作にて、第１又は第２充電モードを選択する。
【００２２】
先ず、電源電圧がキャパシタＣの目標充電電圧Ｖｔよりも高く、第１充電モードが選択された場合について、図３を参照して説明する。
【００２３】
《第１充電モード》
最初のステップＳ１では、充電開始信号が出力されたか否かが判断される。充電開始信号は、例えばユーザによって上記操作パネルに設けられたスタートボタンが押圧されることで、トランジスタ制御部１０に出力される。ステップＳ１での判断が肯定されると、次のステップＳ３に移行する。一方、ステップＳ１での判断が否定されると、ステップＳ１での判断が再び行われる。
【００２４】
ステップＳ３では、抵抗Ｒに流れる電流が一定の状態で充電が行われる定電流充電過程Ｐ１でキャパシタＣが充電される（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）。具体的には、抵抗Ｒに流れる電流Ｉ（以下では、充電電流Ｉとも称する）の電流値が充電開始時刻ｔ０から所定値Ｉ０に維持されるようにトランジスタＴｒが制御される。
【００２５】
次のステップＳ５では、電圧検出部３０からの検出情報に基づいて、キャパシタＣの端子間電圧が目標充電電圧Ｖｔよりも低い所定電圧Ｖ０に達したか否かが判断される。この判断が肯定されると、次のステップＳ７に移行する。一方、ステップＳ５での判断が否定されると、ステップＳ５での判断が再び行われる。
【００２６】
ステップＳ７では、トランジスタＴｒを導通状態となるように制御して、キャパシタＣに接続された負荷が抵抗Ｒのみになる定抵抗充電過程Ｐ２でキャパシタＣの充電が行われる（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）。なお、「導通状態」とは、トランジスタＴｒが抵抗Ｒに対して十分低いインピーダンスとなっている状態を意味する。
【００２７】
結果として、定電流充電過程Ｐ１での充電は、端子間電圧が０である充電開始時刻ｔ０から、端子間電圧が所定電圧Ｖ０に達する時刻ｔ１までの時間Ｔ１行われる。
【００２８】
次のステップＳ９では、電圧検出部３０からの検出情報に基づいてキャパシタＣの端子間電圧が目標充電電圧Ｖｔに達したか否かが判断される。この判断が肯定されると、次のステップＳ１１に移行する。一方、ステップＳ９での判断が否定されると、ステップＳ９での判断が再び行われる。
【００２９】
ステップＳ１１では、キャパシタＣの端子間電圧が一定の状態で充電が行われる定電圧充電過程Ｐ３でキャパシタＣが充電される（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）。定電圧充電過程Ｐ３では、キャパシタＣの端子間電圧が目標充電電圧Ｖｔに維持されるようにトランジスタＴｒが制御される。
【００３０】
結果として、定抵抗充電過程Ｐ２での充電は、端子間電圧が所定電圧Ｖ０に達する時刻ｔ１から、キャパシタＣの端子間電圧が目標充電電圧Ｖｔに達する時刻ｔ２までの時間Ｔ２行われる。
【００３１】
次のステップＳ１３では、所定時間（例えば数十秒〜数十分）が経過したか否かが判断される。この判断が肯定されると、例えば不図示の操作パネルに設けられた充電完了ランプが点灯されて（ステップＳ１５）、フローは、終了する。一方、ステップＳ１３での判断が否定されると、ステップＳ１３での判断が再び行われる。
【００３２】
結果として、定電圧充電過程Ｐ３での充電は、端子間電圧が目標充電電圧Ｖｔに達する時刻ｔ２から、キャパシタＣの充電が完了する時刻ｔ３までの時間Ｔ３行われる。
【００３３】
以上の説明から分かるように、第１充電モードにおいて、キャパシタＣは、定電流充電過程Ｐ１、定抵抗充電過程Ｐ２及び定電圧充電過程Ｐ３を、この順に含む充電過程で充電される。そして、この充電過程では、一例として、定電流充電過程Ｐ１での充電時間Ｔ１（ｔ０〜ｔ１）と、定抵抗充電過程Ｐ２での充電時間Ｔ２（ｔ１〜ｔ２）と、定電圧充電過程Ｐ３での充電時間Ｔ３（ｔ２〜ｔ３）の比が、抵抗Ｒでの総消費電力がトランジスタＴｒでの総消費電力よりも大きくなるような所定の比に設定されている。
【００３４】
フロー終了後、キャパシタＣは、例えばユーザによって充電装置１００から取り外され、充電された電荷が電源として利用される。
【００３５】
次に、電源電圧がキャパシタＣの目標充電電圧Ｖｔに等しく、第２充電モードが選択された場合について、図４を参照して説明する。
【００３６】
《第２充電モード》
最初のステップＳ２１では、充電開始信号が出力されたか否かが判断される。この判断が肯定されると、次のステップＳ２３に移行する。ステップＳ２１での判断が否定されると、ステップＳ２１での判断が再び行われる。
【００３７】
ステップＳ２３では、上述した定抵抗充電過程でのみキャパシタＣの充電が行われる。すなわち、キャパシタＣは、電源Ｅから導通状態のトランジスタＴｒ及び抵抗Ｒを介して電流が供給されることで充電される。
【００３８】
次のステップＳ２５では、所定時間（例えば数十秒〜数十分）が経過したか否かが判断される。この判断が肯定されると、例えば上述した充電完了ランプが点灯されて（ステップＳ２７）、フローは、終了する。一方、ステップＳ２５での判断が否定されると、ステップＳ２５での判断が再び行われる。
【００３９】
フロー終了後、キャパシタＣは、例えばユーザによって充電装置１００から取り外され、充電された電荷が電源として利用される。
【００４０】
以上説明した本実施形態の充電装置１００は、抵抗Ｒと、抵抗Ｒに直列に接続されているトランジスタＴｒと、抵抗Ｒ及びトランジスタＴｒを介してキャパシタＣに電流を供給する電源Ｅと、キャパシタＣに流れる電流を検出する電流検出部２０と、キャパシタＣの端子間電圧を検出する電圧検出部３０と、電源Ｅの電圧がキャパシタＣの目標充電電圧Ｖｔよりも高い場合、キャパシタＣに流れる電流が一定の状態で充電が行われる定電流充電過程、トランジスタＴｒが導通状態で充電が行われる定抵抗充電過程、及び前記端子間電圧が一定の状態で充電が行われる定電圧充電過程を、この順に含む充電過程でキャパシタＣが充電されるように、電流検出部２０及び電圧検出部３０の少なくとも一方からの検出情報に基づいてトランジスタＴｒを制御するトランジスタ制御部１０と、を備えている。
【００４１】
この場合、キャパシタＣは、トランジスタＴｒのコレクタ・エミッタ間の抵抗値がほぼ０にされ、抵抗Ｒのみの負荷で充電される定抵抗充電過程Ｐ２を含む充電過程で充電されるため、トランジスタＴｒでの発熱を抑制でき、トランジスタＴｒを冷却する必要がない。
【００４２】
このため、トランジスタＴｒとして熱容量が小さい安価なものを用いることができ、かつ例えばヒートシンク、ファンなどのトランジスタを冷却するための部材が不要である。この結果、高コスト化を招くことなく、キャパシタＣを充電できる。
【００４３】
また、電源電圧が目標充電電圧Ｖｔより高くても、キャパシタＣの端子間電圧が低い充電初期にキャパシタＣに大電流が流れることが防止されるため、抵抗Ｒの抵抗値を低く設定でき、ひいてはキャパシタＣを短時間に充電することができる。また、キャパシタＣの端子間電圧が高い充電末期にキャパシタＣの端子間電圧を例えば目標充電電圧Ｖｔに維持した状態でキャパシタＣを所定時間充電することで、充電を完了させることができる。
【００４４】
この結果、充電装置１００は、キャパシタＣを、トランジスタＴｒの電力消費を抑制しつつ、短時間に充電することができる。
【００４５】
また、トランジスタ制御部１０は、電源電圧が目標充電電圧Ｖｔに等しい場合、定抵抗充電過程のみを含む充電過程でキャパシタＣが充電されるようにトランジスタＴｒを制御する。
【００４６】
この場合、電源電圧が目標充電電圧Ｖｔに等しいため、定抵抗充電過程における充電初期に大電流が流れない。また、トランジスタＴｒが常時導通状態で充電が行われるため、トランジスタＴｒでの電力消費、すなわちトランジスタＴｒでの発熱を極力抑制でき、ひいては高コスト化を抑制できる。さらに、トランジスタＴｒをＯＮ／ＯＦＦ用のスイッチとして機能させるだけなので制御が簡単である。
【００４７】
また、前記充電過程では、抵抗Ｒでの消費電力がトランジスタＴｒでの消費電力よりも大きくなっている。
【００４８】
この場合、トランジスタＴｒでの発熱を極力抑制でき、トランジスタＴｒの動作不良、故障を防止できる。また、一般的にトランジスタよりも抵抗の方が発熱に強いため、低コストの部品で構成することができる。
【００４９】
ここで、図５には、本実施形態の充電装置１００、比較例１の充電装置及び比較例２の充電装置における、キャパシタの端子間電圧とキャパシタに流れる電流との関係がグラフにて示されている。
【００５０】
図５では、定抵抗充電過程のみで充電が行われる比較例１の充電装置の電圧／電流特性が破線で示されている。比較例１では、キャパシタの端子間電圧の上昇に伴い、充電電流が減少する。比較例１では、充電電流は、キャパシタの端子間電圧が０Ｖのときに、最大値Ｉ１をとる。
【００５１】
また、図５では、本実施形態の充電装置１００の電圧／電流特性が太実線でされており、定抵抗充電過程のみで充電が行われる比較例２の充電装置の電圧／電流特性が一点鎖線で示されている。比較例２は比較例１よりも抵抗値が小さく、充電電流の最大値はＩ２である。本実施形態では、定電流充電過程が行われるため、Ｉ１＜Ｉ２となっている。
【００５２】
ここで、本実施形態と、比較例１及び比較例２との比較のために、本実施形態における定電流充電過程の定電流値をＩ１とすると、本実施形態では、キャパシタの端子間電圧が上昇した場合でも定電流充電過程によってＩ１で充電し続けることができる。そして、本実施形態では、所定電圧Ｖ０にて定抵抗充電過程に移行し、電圧が目標充電電圧Ｖｔになるまで、比較例２と同様の電圧／電流特性となる。
【００５３】
また、本実施形態では、図５における太実線と破線との間の斜線領域の分だけ、比較例１に対して、同じ時間内に電流を多く流すことができ、短時間に充電できることが分かる。
【００５４】
また、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）には、それぞれ比較例３（特開平４−２１７号公報参照）の充電装置（定抵抗定電圧充電装置）の充電電流及び端子間電圧のタイミングチャートが示されている。
【００５５】
比較例３では、定抵抗充電過程で充電が行われた後、定電圧充電過程で充電が行われる。この場合、キャパシタの端子間電圧が０Ｖのときに、最大の電流が流れ、その後、キャパシタの端子間電圧の上昇とともに電流が減少する。このため、比較例３では、充電開始時の最大電流で動作するように充電装置を構成する必要があり、電流が減少していくことにより充電時間が、本実施形態よりも長くなる。
【００５６】
また、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）には、それぞれ比較例４の充電装置（定電流定圧充電装置）の充電電流及び端子間電圧のタイミングチャートが示されている。
【００５７】
比較例４では、定電流充電過程で充電が行われた後、定電圧充電過程で充電が行われる。この場合、充電過程の前半は、電流がキャパシタの端子間電圧によらず一定であるため、比較例３よりも充電を早く行うことができるが、定電流となるようにトランジスタを動作させる必要があるため、トランジスタの発熱が問題となる。
【００５８】
特に、トランジスタは一般的に熱に弱く、電力消費を防ぐために例えばヒートシンク、ファンなどの冷却部品を取り付けるか、充電電流を少なくするなどの対策が必要となる。冷却部品を取り付けると高コストとなり、充電電流を少なくすると充電に要する時間が長くなってしまう。
【００５９】
また、トランジスタの発熱を抵抗に分散させる方法もあるが、安定動作のためにトランジスタの動作電圧を確保する必要があるため、抵抗値は、電源の電圧と抵抗の電圧降下により制約され、抵抗に発熱を分担させるためには、電源電圧を上げる必要がある。
【００６０】
また、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）には、それぞれ比較例５（特開２００８−１１８８２８号公報参照）の充電装置（抵抗切替式充電装置）の充電電流及び端子間電圧のタイミングチャートが示されている。
【００６１】
比較例５では、最初に第１定抵抗充電過程で充電が行われ、次に第２定抵抗充電過程で充電が行われ、最後に定電圧充電過程で充電が行われる。比較例５では、キャパシタの端子間電圧が所定値になる時刻ｔ１にてスイッチにより一の抵抗を他の抵抗に切り替えることにより、充電初期の電流を低減する。すなわち、第１定抵抗充電過程では抵抗値が大きい状態で充電が行われ、第２定抵抗充電過程では抵抗値が小さい状態で充電が行われる。この場合、充電初期の電流を抑えることができるが、抵抗のみで回路が構成されているため、キャパシタの端子間電圧の上昇とともに電流が減少してしまう。
【００６２】
図９には、比較例５の充電装置の電圧／電流特性がグラフにて示されている。図９では、抵抗値が大きいときの特性が破線で示され、スイッチで抵抗が切り替えられたときの特性が一点鎖線で示されている。
【００６３】
比較例５の充電装置の電圧／電流特性は太実線で示されており、キャパシタの端子間電圧がある値Ｖ１になるときに抵抗が切り替わり、電流が上昇している。この場合、抵抗を切り替えない場合よりは、斜線領域の分だけ充電電流を多く流すことができるが、本実施形態に対しては、定電流充電過程で充電を行わない分だけ、図９の格子線領域の分だけ充電電流が少なくなり、充電時間が長くなることが分かる。
【００６４】
また、比較例５では、抵抗を切り替える構成だけでは電圧の制御が行われないため、電源電圧をキャパシタの目標充電電圧に等しくする必要があり、このため、キャパシタの端子間電圧上昇に伴い電流が大きく減少してしまう。
【００６５】
なお、上記実施形態では、目標充電電圧は、キャパシタＣの端子間電圧の許容範囲の限界値に設定されているが、該限界値よりも低い値に設定されても良い。
【００６６】
また、上記実施形態では、ユーザによって、電源電圧とキャパシタの目標充電電圧とが比較され、その比較結果によって、第１又は第２充電モードが選択されているが、これに限られない。例えば、電源Ｅの電圧を検出して検出結果をトランジスタ制御部に出力する電源電圧検出部を設けて、トランジスタ制御部が、検出された電源電圧とキャパシタの目標充電電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、第１又は第２充電モードを選択して充電を行うようにしても良い。この場合、例えば、ユーザが、スタートボタンを押すだけで、第１又は第２充電モードが自動的に選択され、充電が行われるようにすることができる。
【００６７】
また、上記実施形態では、第１充電モードにおいて、定電流充電過程Ｐ１での充電時間Ｔ１、定抵抗充電過程Ｐ２での充電時間Ｔ２及び定電圧充電過程Ｐ３での充電時間Ｔ３の比が所定の比に設定されているが、これに代えて又は加えて、例えば抵抗Ｒの抵抗値、トランジスタＴｒの内部抵抗、電流値Ｉ０、電圧値Ｖ０、目標充電電圧Ｖｔなどを適宜調整しても良い。要は、充電過程において、抵抗Ｒでの総消費電力がトランジスタＴｒでの総消費電力よりも大きくなれば良い。なお、総充電時間に占める充電時間Ｔ２の割合が大きいほど、トランジスタＴｒでの総消費電力は、小さくなるため、充電時間Ｔ２を、充電時間Ｔ１及びＴ３の少なくとも一方よりも長くなるように設定しても良い。
【００６８】
また、上記実施形態では、トランジスタとして、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタが採用されているが、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタを採用しても良い。
【００６９】
また、上記実施形態では、トランジスタとして、バイポーラトランジスタが採用されているが、ＦＥＴなど他のトランジスタを採用しても良い。
【００７０】
また、上記実施形態では、抵抗として、一定の抵抗値を有するものが採用されているが、抵抗値が可変するもの（可変抵抗）を用いても良い。
【００７１】
また、上記実施形態では、充電装置１００は、抵抗を１つ有しているが、複数有していても良い。
【００７２】
また、上記実施形態では、充電装置１００では、キャパシタＣを１つのみ充電することとしているが、例えば、複数のキャパシタＣを、並列に接続して、同時に充電することとして良い。
【００７３】
また、上記実施形態では、キャパシタＣとして、電気二重層キャパシタが採用されているが、他のキャパシタを採用しても良い。
【００７４】
また、上記実施形態では、ユーザが充電の開始やキャパシタの接続を行っているが、トランジスタ制御部が、自動的にキャパシタの充電を開始したり、トランジスタ等によりキャパシタを負荷に接続しても良い。
【符号の説明】
【００７５】
１０…トランジスタ制御部（制御手段）、２０…電流検出部（電流検出手段）、３０…電圧検出部（電圧検出手段）、１００…充電装置（キャパシタ用充電装置）、Ｃ…キャパシタ、Ｅ…電源、Ｐ１…定電流充電過程、Ｐ２…定抵抗充電過程、Ｐ３…定電圧充電過程、Ｒ…抵抗、Ｔｒ…トランジスタ、Ｖｔ…目標充電電圧。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７６】
【特許文献１】特開２００５−２５３２８８号公報
【図１】
2014057439.tif 000003
【図２】
2014057439.tif 000004
【図３】
2014057439.tif 000005
【図４】
2014057439.tif 000006
【図５】
2014057439.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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