【手続補正書】
【提出日】平成21年5月20日(2009.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧側に接続される電気二重層コンデンサを充放電可能な昇降圧チョッパ装置と、
前記昇降圧チョッパ装置と前記電気二重層コンデンサとの間に直列に配置された抵抗と、
前記抵抗と並列に配置されオン時に該抵抗を短絡可能なスイッチと、
前記昇降圧チョッパ装置による前記電気二重層コンデンサへの充放電及び前記スイッチのオン／オフを制御する演算装置と、
を有し、
前記昇降圧チョッパ装置は、
前記抵抗及び前記スイッチによる並列体に電流を供給可能なリアクトルと、
オン時に前記リアクトルに電流を供給可能なスイッチング素子と、
を少なくも有し、
前記演算装置は、前記電気二重層コンデンサを充電する際に、該電気二重層コンデンサの電圧に応じて、前記スイッチング素子及び前記スイッチのオン／オフを制御することを特徴とする、電力変換装置。
【請求項２】
前記演算装置は、
前記電気二重層コンデンサの電圧が、予め設定された初期充電完了の目標電圧である初期充電目標電圧設定値未満である場合には、前記スイッチをオフして、前記抵抗を介して前記電気二重層コンデンサを充電し、
前記電気二重層コンデンサの電圧が前記初期充電目標電圧設定値以上である場合には、前記スイッチをオンして、該スイッチを介して前記電気二重層コンデンサを充電することを特徴とする、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記演算装置は、前記電気二重層コンデンサの電圧が前記初期充電目標電圧設定値未満である場合、前記スイッチング素子を連続的にオンして、前記電気二重層コンデンサを充電することを特徴とする、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記演算装置は、前記電気二重層コンデンサの電圧が、前記初期充電目標電圧設定値以上であり、かつ、予め設定された充電完了の目標電圧である充電目標電圧設定値未満である場合、前記スイッチング素子のオン／オフを繰り返すことにより前記電気二重層コンデンサを充電すると共に、少なくとも前記電気二重層コンデンサの電圧に応じて前記スイッチング素子のオン時間及びオフ時間を変更することを特徴とする、請求項２又は３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記演算装置は、前記電気二重層コンデンサの電圧が大きくなるにつれて、前記スイッチング素子のオン時間を連続的に増加させ、かつ、前記スイッチング素子のオフ時間を連続的に減少させることを特徴とする、請求項４に記載の電力変更装置。
【請求項６】
前記演算装置は、
前記スイッチング素子のオン時間を、前記リアクトルの通電電流が増加して前記昇降圧チョッパの過電流保護レベルに到達する時間長未満に設定し、
前記スイッチング素子のオフ時間を、前記リアクトルの通電電流が減少して０Ａとなる時間長以上に設定する、請求項４又は５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
低圧側に接続される電気二重層コンデンサを充放電可能な昇降圧チョッパ装置と、前記昇降圧チョッパ装置と前記電気二重層コンデンサとの間に直列に配置された抵抗と、前記抵抗と並列に配置されオン時に該抵抗を短絡可能なスイッチと、を有し、前記昇降圧チョッパ装置は、前記抵抗及び前記スイッチによる並列体に電流を供給可能なリアクトルと、オン時に前記リアクトルに電流を供給可能なスイッチング素子と、を少なくも有する電力変換装置を使用し、
前記電気二重層コンデンサの電圧に応じて、前記スイッチング素子及び前記スイッチのオン／オフを制御することにより、前記電気二重層コンデンサを充電することを特徴とする、電気二重層コンデンサの充電方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
本発明のある観点によれば、本発明は、蓄電装置としての電気二重層コンデンサと、リアクトル、スイッチング素子を有し低圧側に接続された前記電気二重層コンデンサの充放電装置としての昇降圧チョッパ装置と、を備えた電力変換装置において、前記昇降圧チョッパ装置と前記電気二重層コンデンサとの間に接続された抵抗とスイッチからなる並列体と、前記スイッチをドライブするスイッチドライブ信号発生器と、前記スイッチング素子をドライブするスイッチング素子ドライブ信号発生器と、前記電気二重層コンデンサの充電時に、前記電気二重層コンデンサの電圧、前記昇降圧チョッパ装置の高圧側主回路電圧、予め設定した初期充電完了の目標電圧である初期充電目標電圧設定値、予め設定した充電完了の目標値である充電目標電圧設定値に基づいて前記スイッチング素子のスイッチングのオン時間、オフ時間を演算して前記スイッチング素子ドライブ信号発生器に出力し、前記スイッチのオンオフの判断を行って前記スイッチドライブ信号発生器に出力する演算装置と、を備えたことを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、上記発明では、前記演算装置は、前記電気二重層コンデンサの電圧が０Ｖ、あるいは数Ｖ以下であると判断した場合は前記抵抗を介して電気二重層コンデンサを充電し、前記電圧が前記初期充電目標電圧設定値まで上昇したと判断した場合は前記抵抗の両端を短絡するように前記スイッチを制御してもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、上記発明では、前記演算装置は、前記電気二重層コンデンサの電圧が前記初期充電目標電圧設定値以上かつ前記充電目標電圧設定値以下の場合は、前記電気二重層コンデンサの電圧に基づいてオン時間とオフ時間をそれぞれ連続して変化させるよう前記スイッチング素子を制御してもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、上記発明では、前記演算装置は、前記初期充電目標電圧設定値と前記充電目標電圧設定値の間に予め設定した中間電圧設定値を有し、前記電気二重層コンデンサの電圧が前記中間電圧設定値より低いと判断した場合は、前記スイッチング素子のオン時間を短く、且つオフ時間を長くすることにより前記リアクトルの通電電流が発散しないよう前記スイッチング素子を制御してもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、上記発明では、前記演算装置は、前記電気二重層コンデンサの電圧が前記中間電圧設定値より高いと判断した場合は、前記スイッチング素子のオン時間を長く、且つオフ時間を短くすることにより前記電気二重層コンデンサの充電電力を大きくして前記電気二重層コンデンサの充電時間を短縮するよう前記スイッチング素子を制御してもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明の別の観点によれば、本発明は、蓄電装置としての電気二重層コンデンサと、リアクトル、スイッチング素子を有し低圧側に接続された前記電気二重層コンデンサの充放電装置としての昇降圧チョッパ装置と、を備えた電力変換装置における前記電気二重層コンデンサの充電方法において、前記昇降圧チョッパ装置と前記電気二重層コンデンサとの間に抵抗とスイッチからなる並列体を備えた構成とし、前記スイッチング素子を連続してオンさせ前記抵抗を介して前記電気二重層コンデンサを初期充電するステップと、前記電気二重層コンデンサの電圧が予め設定した初期充電目標電圧設定値に達すると前記スイッチング素子を一旦オフし、その後前記スイッチをオンにして前記抵抗の両端を短絡するステップと、前記スイッチング素子のオン時間を前記リアクトルの通電電流が予め設定された過電流保護レベルに達しないよう十分短くし、尚且つ、前記スイッチング素子のオフ時間を前記通電電流が０Ａまで下がり発散しないよう十分長くして前記スイッチング素子をスイッチングさせるステップと、前記電圧が前記初期充電目標電圧設定値と前記充電目標電圧設定値の間に予め設定した中間電圧設定値に達すると前記スイッチング素子のオン時間を前記通電電流が前記過電流保護レベルに達しない程度に長くし、尚且つ、前記スイッチング素子のオフ時間を前記通電電流が０Ａまで下がり発散しない程度に短くするステップと、前記電圧が予め設定された充電目標電圧設定値に達すると前記スイッチング素子のスイッチングを停止するステップと、を備えたことを特徴としている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、本発明の別の観点によれば、本発明は、蓄電装置としての電気二重層コンデンサと、リアクトル、スイッチング素子を有し低圧側に接続された前記電気二重層コンデンサの充放電装置としての昇降圧チョッパ装置と、を備えた電力変換装置における前記電気二重層コンデンサの充電方法において、前記昇降圧チョッパ装置と前記電気二重層コンデンサとの間に抵抗とスイッチからなる並列体を備えた構成とし、前記スイッチング素子を連続してオンさせ前記抵抗を介して前記電気二重層コンデンサを初期充電するステップと、前記電気二重層コンデンサの電圧が予め設定した初期充電目標電圧設定値に達すると前記スイッチング素子を一旦オフし、その後前記スイッチをオンにして前記抵抗の両端を短絡するステップと、前記リアクトルの通電電流が過電流保護レベルに達しないように、また前記リアクトルの通電電流が０Ａまで下がり発散しないように、前記スイッチング素子のオン時間とオフ時間を前記電気二重層コンデンサの電圧と前記昇降圧チョッパ装置の高圧側主回路電圧の値に基づいてそれぞれ連続して変化させ制御するステップと、前記電圧が予め設定された充電目標電圧設定値に達すると前記スイッチング素子のスイッチングを停止するステップと、を備えたことを特徴としている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
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電圧が０Ｖあるいは０Ｖに近い低電圧の状態からでも、リアクトルの通電電流が発散することなく電気二重層コンデンサへの充電を可能とすることができる。また、本発明によれば、電気二重層コンデンサ電圧に応じて、オン時間、オフ時間を連続して変化させることにより、充電時間の短縮を図ることも可能である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】